感应隐藏物体的机器人 - “我们正在努力提供机器人超人的感知”

感测隐藏对象的机器人

麻省理工学院研究人员开发了一种采摘机器人,将视觉与射频(RF)感测相结合,以发现和掌握对象,即使它们隐藏在视图中。该技术可以帮助履行电子商务仓库。信贷:由研究人员提供

系统使用穿透射频来定位项目,即使它们隐藏在视图中。

近年来,机器人已经获得了人为视觉,触感,甚至气味。“研究人员一直在给机器人人类的感知,”麻省理工学院副教授Fadel Adib。在一篇新的论文中,Adib的团队正在将技术推动进一步。“我们正试图给机器人超人看法,”他说。

研究人员开发了一种机器人,它使用无线电波,可以通过墙壁来感知闭塞物体。机器人称为RF-GRASP,将这种强大的感应与更传统的计算机视觉相结合,以定位和掌握可能从视图中阻止的物品。提前有一天可以在仓库中简化电子商务履行,或帮助机器从混乱的工具包中拔出螺丝刀。

该研究将于5月在IEEE机器人和自动化国际会议上提出。本文的牵头作者是MIT媒体实验室信号动力学集团的研究助手Tara Borshaki。她的麻省理工学院共同作者包括Adib,是信号动力学集团的主任;和Alberto Rodriguez,1957年的机械工程系副教授。其他共同作者包括哈佛大学的一名研究工程师君山,乔治亚理工学院博士生。

随着电子商务继续增长,仓库工作通常通常是人类的领域,而不是机器人,尽管有时危险的工作条件。这部分是因为机器人在如此拥挤的环境中定位和掌握了物体。“当今行业的感知和采摘是两个障碍,”Rodriguez说。单独使用光学视觉,机器人无法察觉在盒子中包装的物品的存在,或者隐藏在搁板上的另一个物体上,当然不会穿过墙壁。

但无线电波可以。

几十年来,射频(RF)识别已被用来跟踪从图书馆书籍到宠物的所有内容。RF识别系统有两个主要组件:读者和标签。标签是一个微小的计算机芯片,它连接到 - 或者,在宠物的情况下植入 - 要跟踪的项目。然后读取器发出RF信号,该RF信号由标签调制并反射回读取器。

反射信号提供有关标记项的位置和标识的信息。该技术在零售供应链中获得了普及 - 日本旨在为几乎所有的射频跟踪零售购物在几年内。研究人员意识到这种rf的这种丰厚可能是一个用于机器人的福音,给他们另一种感知方式。

“RF是比视觉更不同的传感方式,”Rodriguez说。“这将是一个错误,不要探索射频可以做些什么。”

RF掌握使用相机和RF阅读器来查找并抓住标记的对象,即使它们完全从相机的视图中阻止。它由一个连接到抓手的机器人臂组成。相机坐在机器人的手腕上。RF读取器独立于机器人并将跟踪信息与机器人的控制算法无关。因此,机器人不断收集RF跟踪数据和周围环境的视觉图片。将这两个数据流整合到机器人的决策中是研究人员面临的最大挑战之一。

“机器人必须在每个时间点决定,这些流中的哪一个更重要的是想到,”波多哈希说。“这不仅仅是眼手协调,它是RF眼睛的协调。所以,问题变得非常复杂。“

机器人通过Ping目标对象的RF标签来启动寻求和攻击进程,以便是其下落的感觉。“它首先使用射频来缩影视觉的注意力,”adib说。“然后你使用愿景来导航精细的演习。”序列类似于从后面听到警笛,然后转向外观并获得Siren的源头的更清晰的照片。

用它的两个互补的感官,RF抓住零在目标物体上。由于它更接近且甚至开始操纵物品,愿景提供比RF更精细的细节,主导机器人的决策。

RF掌握证明其在测试电池中的效率。与只有相机的类似机器人相比,RF掌握能够定位并抓住其目标对象,大约一半的总运动。此外,RF掌握展示了“Contult”其环境的独特能力 - 以便进入目标的方式去除包装材料和其他障碍。Rodriguez表示,这证明了RF掌握的“不公平优势”在没有穿透的RF感测的机器人上。“它具有这一指导,其他系统根本没有。”

RF掌握可以有一天在包装的电子商务仓库中执行履行。它甚至可以立即验证物品的身份而无需操作该项目,公开其条码,然后扫描它。“射频有可能改善行业的一些局限,特别是在感知和本地化方面,”Rodriguez说。

Adib还设想为机器人设想潜在的家庭应用,例如定位正确的艾伦扳手以组装宜家椅。“或者你可以想象机器人发现丢失的物品。这就像一个超级室,无论我把它们放在哪里,都会去拿我的钥匙。“

参考:“使用rf perception的机器人抓住了完全闭塞物体”,由塔拉·塔比斯哈州,君山兰,伊恩·克莱斯特,Alberto Rodriguez和Fadel Adib。
PDF.

该研究由国家科学基金会,NTT数据,Toppan,Toppan形式和Abdul Latif Jameel水和食品系统实验室(J-WAFS)赞助。

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