Robot Tool Use: A Review

该论文是机器人工具使用领域的综合性综述，系统梳理了机器人识别、选择、使用和制造工具的各类方法。工具使用是人类智能的核心特征之一，让机器人具备工具使用能力是实现通用机器人的关键步骤。论文将方法分为五大类：1）工具识别与 affordance 学习，包括基于视觉的工具识别、affordance 检测、功能属性推理等；2）工具选择与适配，包括基于任务的工具选择、工具-任务匹配、即兴工具使用等；3）工具使用规划与控制，包括工具使用轨迹规划、力控制、阻抗控制、模型预测控制等；4）从演示中学习工具使用，包括行为克隆、逆强化学习、遥操作学习等；5）工具制造与创新，包括3D打印工具、工具设计优化、即兴工具制造等。论文详细讨论了工具表示方法（几何表示、功能表示、语义表示）、工具-物体交互建模、多工具协同使用、工具使用的迁移学习，以及在烹饪、清洁、装配、医疗等领域的应用。该综述引用超过600次，是机器人工具使用领域的重要参考资料。