在机器人技术迅速发展的今天，机器人在诸多行业，如汽车，航空航天，机械制造等，越来越多地代替人工，完成复杂的工作。随着机器人技术的普及，在越来越多地实际应用问题上，人们希望机器人能够处理柔性变形物体。

在工业自动化生产线上，存在着大量诸如电缆和汽车软管的安装、柔性电路板装配这样以柔性变形体为操作对象的工序。在服务机器人领域，人们需要机器人完成衣物整理、食物抓取这样的操作。在机器人手术中，机器人需要对人体内脏这样的软组织实施操作。

尽管柔性体操作的应用需求如此巨大，与之相关的机器人技术水平却远未达到实用要求。在自动化生产线上，几乎所有使用柔性工件的工序目前仍依赖人工。在服务机器人领域，叠被、整理衣物这样简单的操作仍然属于机器人尚难独立完成的任务之一。在手术机器人领域，仍以经验丰富的外科医生手动操控医疗机器人进行手术为主，完全由机器人自主操作的自动手术方式刚刚开始在学术领域得到重视。无论在学术或产业应用领域，近年来针对柔性变形体自动操作技术的研究已成为一大热点。

图 1 电源箱组装中所涉的配线操作

在小型逆变器、电机控制器等电气产品中，由于无法做到电子元器件组件的大规模集成，内部各个组件间需要使用如图 1 所示的大量的电缆相互连接。并且为了保证安全及防止干扰，这类产品对内部电缆布置的整齐程度往往有具体的要求。

在绝大多数电子产品的配线作业中，工人操作的最终目标可以归结为将线缆上一端或两端上的接头插入电路板上预先设置好的信号线插座。除此之外，在很多装置中为了实现布线的整齐美观，便于维护，在完成插头插接的同时，电缆部分要通过一组塑料夹具固定在装置的内壁（如图 2 所示）。为实现以上这些操作的自动化，需要机器人能够正确地识别插头的空间位置、电缆线的空间几何形状。通过机械手实现对插头的抓取、安装以及插头以外线缆部分的固定。

图 2 电气、通信设备整齐布置的线缆

除此之外，汽车内也存在着大量的如图 3 所示的线束。它们的主要功能是输送电能和信号，这些线缆结构复杂，功能各不相同，并且带有形式各不相同的插头。在汽车制造行业，配线安装是最为复杂且耗时的工序之一，目前还主要依赖人工。