刚柔混合的太空机械臂,怎么估自己的位姿

【具身AGI导读】在轨服务的机械臂,远端换成软体连杆之后,「手在哪」不再能从关节角直接推出来——一篇新论文把关节编码器与视觉读数放进同一个估计框架里。
2026 年 10 月 27 日,arXiv 上出现一篇预印本,三位作者来自一所美国高校的航空航天学院与电子计算机工程学院。
它处理的是在轨服务机械臂的一个具体问题:当远端连杆换成腱驱动的连续体机器人结构,机械臂怎么从关节编码器与视觉测量里重建自己的构型与位姿;而这套机械臂要在自由漂浮、基座位姿不确定、机载传感可能只剩视觉与编码器的条件下工作,验证也只在仿真里完成。
软体结构的好处是收纳体积与质量更小、靠固有顺应性提升操作安全,并降低近距作业的碰撞风险;代价是连续体连杆的形变难以从关节角直接读出,「手在哪」本身成了一个估计问题。现有连续体机器人的状态估计方法,大多假设基座固定、依赖外部动捕或嵌入式应变传感,与空间平台不符;而刚体空间机械臂的传统方法又没适配连续体连杆。
这篇论文把估计写成对混合构型的后验推断,条件于关节编码器与视觉管线的离散含噪测量,再转成因子图:基座测量、位姿偏移、转动关节、关节测量、相机点、连续体连杆各成一类因子,软约束一起优化;连续体的构型用几何可变应变做低阶参数化,作者称这一性质便于以后做基于模型的反馈控制。因子图的好处是把异构测量写进同一个优化问题,坏处是某个因子写错会一起错。验证用的连续体位置读数,来自合成照片级图像的立体三角化,而不是真机采集。
结果方向很克制:末端位置误差约为系统特征长度的几个百分点,相对基座的位姿估计能到毫米级,每步求解在毫秒量级;作者称这一精度与耗时支持它在轨应用的潜力。不过它只在仿真里验证——一条闭环轨迹,没有上真机。
作者在结尾写道:连续体的姿态信息仍然缺失,视觉设置不提供这一维;传感器怎么摆还没优化;上代表性硬件留给以后。论文投给期刊的版本也还只是投稿,不是录用;这些限制与结果一样,都是作者自己给出的;论文也没有公开代码或项目页,尚无第三方复现。对在轨服务来说,先把自己的构型量准,后面每一步操作才有可依赖的起点。
机械臂越软,越得先学会量自己。
参考资料
- arXiv · State estimation for a hybrid rigid-continuum space manipulator system · 2026-10-27
编辑:具身AGI
具身智能第一现场
⭐点赞、转发、在看一键三连
⭐点亮星标,锁定具身AGI极速推送!
DAMO开发者矩阵,由阿里巴巴达摩院和中国互联网协会联合发起,致力于探讨最前沿的技术趋势与应用成果,搭建高质量的交流与分享平台,推动技术创新与产业应用链接,围绕“人工智能与新型计算”构建开放共享的开发者生态。
更多推荐

所有评论(0)