基于域随机化的自动抓取数据集生成与Franka机械臂仿真迁移实证研究
一、核心实验设计与平台配置
1. 机器人实验平台
Franka Research 3（重点研究对象）
① 机械结构：7自由度协作臂，负载3kg，重复定位精度±0.1mm
② 标准平行夹爪
对比平台
① Baxter：双7自由度臂，平行夹爪（执行6,815次测试）
② UR5-SIH：6自由度UR5机械臂+Schunk SIH五指灵巧手（执行191次测试）
图1. 机器人平台概述。(左) 配备并联夹持器的Baxter机器人；(中) 配备并联夹持器的Franka Emika Panda机器人；(右) 配备SIH Schunk 5自由度手的UR5机器人。
2. 测试对象库
选取32个YCB标准物体，包含：
① 小型（挂锁、草莓、高尔夫球等）
② 中型（碗、香蕉、魔方等）
③ 大型（电钻、可调扳手、清洁剂瓶等）
图2. 目标对象概览。已在以下32个YCB对象上部署了超过7000个伸手抓取轨迹，以研究自动生成的抓取动作的模拟到现实的转移能力。
二、核心实验数据
1. 跨平台转移成功率
2. Franka专项优化结果（对应第V章）
三、典型失败案例分析
1.摩擦误差案例
案例：仿真成功抓取因摩擦系数差异在现实失败
2.模型失配案例
案例：YCB挂锁仿真模型存在非实体部件（图5d所示）
图5. 现实差距识别问题。模拟到现实失败的最常见来源是以下问题：摩擦力（a）、接触（b）或质量分布（c）的粗略近似——所有顶部图像显示的是现实中失败的成功抓取；模拟模型中的错误（d）——下方显示的解决方案抓取了现实中不存在的对象部分；或者简单地由于QD方法的探索能力导致的脆弱抓取（e）。
四、实验参数
本实证研究通过系统化测试揭示了仿真到现实迁移的核心矛盾，为Franka等协作机器人提供了可复现的优化路径。完整实验数据与代码已开源（https://github.com/Johann-Huber/qd-grasp）。
论文下载：https://arxiv.org/pdf/2310.04517
关于BFT白芙堂机器人
BFT（白芙堂）机器人是智能机器人一站式服务平台，能为客户提供机器人选型、培训、解决方案、在线采购、本地化定制等高性价比的一站式服务。平台产品涵盖协作机器人、工业机器人、移动机器人、SCARA机器人、服务机器人、机器人夹爪、三维机器视觉设备、3D工业相机等十余种品类，实现机器人产业链产品全覆盖，并广泛应用于工业制造、实验室自动化、智慧零售、教育科研等行业。平台已与国内外知名机器人企业达成战略合作，并拥有专业的工程师团队，能为客户提供算法及系统定制、职校教学、科研实验室平台搭建、机器人展厅定制等服务，支持一对一技术支持和二次开发。
