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AuraVLA 夹爪几何验收:先确认能夹住,再允许机器人运动

从 DACH 夹爪开口、物体最小宽度、GraspNet 候选和桌面净空四个约束,建立抓取前的物理可行性检查。

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为什么要做运动前验收

仅检查目标位姿是否能被 IK 求解,并不能证明夹爪能够闭合。DACH 夹爪的实际开口、物体沿闭合轴的投影宽度和指尖到桌面的净空都可能使一个“可达”目标变成物理上不可抓取的目标。

最小抓取宽度

AuraVLA 在运动前沿物体闭合轴计算最小包围宽度,并与实时夹爪内开口比较:

香蕉使用 4 mm 安全余量,罐体使用 0.5 mm。若 w_required > w_jaw,任务在规划前返回失败,避免机器人先运动到目标附近才发现夹爪夹不住。

GraspNet 与几何中心

GraspNet 是感知门槛,但不是物理验收。候选点要检查是否位于目标包围盒、Z 高度是否有效、是否满足夹爪闭合轴;罐体候选点还投影到经过验证的世界包围盒中心,防止点落在标签或瓶盖区域。

这一步保留了视觉模型的目标识别能力,同时把最后的抓取中心交给已标定的机械几何。模型不可用时返回 GRASPNET_UNAVAILABLE,不使用场景位姿作为静默回退。

桌面净空

指尖与桌面距离不能由 TCP 高度近似。AuraVLA 根据实时指尖碰撞几何预测最低点,并在目标下探前比较安全净空;预测不足时抬高抓取中心,后续闭环校正不能撤销这个保护量。

抓取接近阶段保持固定姿态和垂直方向,避免为了修正 XY 误差让倾斜夹爪横向扫过桌面。接触确认需要连续 3 帧,之后才允许进入抬升。

验证矩阵

固定相机、物体姿态和物理频率,分别记录:

  • 夹爪开口与物体最小宽度;
  • GraspNet 原始点到最终校正点的偏移;
  • 预测桌面净空和实际最低净空;
  • 接触确认帧数、闭合残差和物体闭合位移;
  • 抬升后的物体高度与水平漂移。

失败响应应包含 physical_constraintgrasp_strategyerror_code,而不是只返回 success=false

小结

抓取前验收把“能到达”拆成“夹爪能打开、候选点有效、桌面不碰撞、闭合后有接触”四个可测条件。任何一项不满足都应在运动前拒绝,减少 Isaac Sim 中无意义的碰撞尝试。