Lập kế hoạch nắm bắt là cách robot quyết định vị trí và cách thức nắm giữ một vật thể. Nó xem xét hình dạng, trọng lượng, ma sát bề mặt của vật thể và nhiệm vụ cần thực hiện. Một thao tác nắm hiệu quả để nâng một chiếc hộp có thể không hiệu quả khi cần cắm một cái chốt. Bộ lập kế hoạch sẽ chọn các điểm tiếp xúc và vị trí ngón tay sao cho giữ cho vật thể ổn định.

Các phương pháp lập kế hoạch cầm nắm ban đầu sử dụng các quy tắc hình học. Tìm các bề mặt song song, đặt ngón tay vào đó. Phương pháp này hiệu quả với các hình dạng đơn giản nhưng lại thất bại với các vật thể phức tạp. Các hệ thống lập kế hoạch hiện đại sử dụng máy học và mô phỏng. Chúng tạo ra hàng nghìn tư thế cầm nắm tiềm năng, kiểm tra chúng trong mô phỏng vật lý và chọn ra tư thế có xác suất thành công cao nhất. Một số hệ thống học hỏi từ các thao tác của con người.

Việc lập kế hoạch nắm bắt xem xét những gì?

• Hình học vật thể và tâm khối lượng.
• Ma sát giữa các ngón tay và vật thể.
• Động học và giới hạn lực của bộ kẹp.
• Yêu cầu công việc: nâng, đặt vào, đổ, bàn giao.
• Các chướng ngại vật xung quanh vật thể.

Việc nắm bắt vật thể rất khó khăn vì thế giới thực đầy rẫy những điều không chắc chắn. Vật thể có thể nặng hơn dự kiến. Bề mặt có thể trơn trượt. Các ngón tay có thể bị trượt. Lập kế hoạch nắm bắt tốt bao gồm kiểm soát lực và phản hồi xúc giác để điều chỉnh sau khi tiếp xúc. Nó cũng lên kế hoạch cho trường hợp xảy ra lỗi: nếu vật thể bị trượt, robot sẽ nắm lại. Trong các kho hàng, lập kế hoạch nắm bắt cho phép robot nhặt hàng triệu mặt hàng khác nhau mà không cần dạy từng mặt hàng. Trong gia đình, nó cho phép robot xếp đồ vào máy rửa bát. Đây là một trong những nút thắt cổ chai quan trọng trên con đường hướng tới những robot đa năng thực sự hữu ích.