當(dāng)機(jī)械手要進(jìn)入狹小的空間或者拿起一個(gè)精致的物體之前，它需要知道自己手壁的精確位置。卡耐基梅隆大學(xué)機(jī)器人研究所最新一項(xiàng)研究表明，通過(guò)附在機(jī)械手上的相機(jī)可以快速創(chuàng)建一個(gè)三維環(huán)境模型，并在三維環(huán)境中給機(jī)械手做定位。

機(jī)器人新突破 手眼合一即可感知周?chē)h(huán)境

當(dāng)機(jī)械手要進(jìn)入狹小的空間或者拿起一個(gè)精致的物體之前，它需要知道自己手壁的精確位置。卡耐基梅隆大學(xué)機(jī)器人研究所最新一項(xiàng)研究表明，通過(guò)附在機(jī)械手上的相機(jī)可以快速創(chuàng)建一個(gè)三維環(huán)境模型，并在三維環(huán)境中給機(jī)械手做定位。

用不精確的攝像機(jī)對(duì)實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)的機(jī)械手進(jìn)行定位是很難實(shí)現(xiàn)的，但CMU團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)他們可以通過(guò)將手臂作為了個(gè)傳感器來(lái)改進(jìn)地圖的精度，通過(guò)關(guān)節(jié)角度來(lái)確定相機(jī)的姿勢(shì)。機(jī)器人學(xué)博士生Matthew Klingensmith表示，這對(duì)于許多應(yīng)用是非常重要的，包括檢查任務(wù)等。

據(jù)悉，研究人員將于5月17日在斯德哥爾摩召開(kāi)的IEEE機(jī)器人與自動(dòng)化國(guó)際會(huì)議上展示他們的新發(fā)現(xiàn)。機(jī)器人學(xué)副教授Siddhartha Srinivasa和機(jī)器人助理研究教授Michael Kaess也加入Matthew Klingensmith的研究。

把攝像頭或其他傳感器放置在機(jī)器人手上是很有必要的，Srinivasa解釋說(shuō)，通常機(jī)器人頭部有一對(duì)攝像頭，但他不能像人那樣彎腰去更好查看工作空間。

在工作環(huán)境中，如果機(jī)器人看不見(jiàn)他的手，不知道手與目標(biāo)物體相對(duì)位置，那么安裝在頭部的眼睛(攝像頭)就起不到作用。這是移動(dòng)機(jī)器人運(yùn)行在未知環(huán)境中都要面對(duì)的一個(gè)問(wèn)題，一個(gè)流行的解決方案就是移動(dòng)機(jī)器人同時(shí)定位和測(cè)繪，從機(jī)器人部件傳感器如攝像機(jī)、激光雷達(dá)和輪測(cè)距來(lái)創(chuàng)建一個(gè)新的環(huán)境的三維地圖，找出機(jī)器人在三維世界的位置。

有幾種算法可建立這些地圖，但他們需要精確的傳感器，Srinivasa表示，這些算法通常假設(shè)不用考慮關(guān)于傳感器的姿態(tài)。但是，如果相機(jī)安裝在機(jī)器人手上，它的位置將隨時(shí)受取手臂移動(dòng)的影響。

即使攝像機(jī)移動(dòng)得很快或者一些傳感器的數(shù)據(jù)丟失或誤導(dǎo)，只要使用關(guān)節(jié)角度自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)能生產(chǎn)出高質(zhì)量的地圖。研究人員展示了他們的關(guān)節(jié)機(jī)器人SLAM(arm-slam)使用一個(gè)小型深度相機(jī)接到輕型機(jī)械臂上。Srinivasa表示，目前他們?nèi)匀挥泻芏喙ぷ饕觯ㄟ^(guò)一些方法改善這個(gè)產(chǎn)品。