De una imagen de profundidad 2D única a la estimación de pose 6D del agarre: un algoritmo rápido y robusto para agarrar objetos en escenas desordenadas
Autores: Jabalameli, Amirhossein; Behal, Aman
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2019
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 16
Citaciones: Sin citaciones
En este artículo, investigamos el problema de agarrar objetos previamente no vistos en entornos no estructurados que están desordenados con múltiples objetos. Se consideran la geometría del objeto, la alcanzabilidad y el análisis de cierre de fuerza para abordar este problema. Se propone un marco para agarrar objetos desconocidos localizando regiones de contacto en los contornos formados por un conjunto de bordes de profundidad generados a partir de una imagen de profundidad 2D de vista única. Específicamente, las regiones de contacto se determinan en función de características geométricas de los bordes derivadas del análisis de los datos del mapa de profundidad. Finalmente, el rendimiento del enfoque se valida con éxito aplicándolo a escenas con objetos tanto individuales como múltiples, tanto en simulación como en experimentos. Utilizando procesamiento secuencial en MATLAB ejecutándose en un escritorio Intel Core de 4ª generación, los resultados de la simulación con la base de datos de segmentación de objetos de referencia muestran que el algoritmo tarda un promedio de 281 ms en generar la pose del robot 6D necesaria para unirse a un par de bordes de agarre viables que satisfacen las condiciones de alcanzabilidad y cierre de fuerza. Los resultados experimentales en el Laboratorio de Robótica Asistencial de UCF utilizando un sensor Kinect One y un manipulador Baxter equipado con un gripper paralelo estándar muestran la viabilidad del enfoque para agarrar objetos previamente no vistos en configuraciones multi-objeto no artificiales.
Descripción
En este artículo, investigamos el problema de agarrar objetos previamente no vistos en entornos no estructurados que están desordenados con múltiples objetos. Se consideran la geometría del objeto, la alcanzabilidad y el análisis de cierre de fuerza para abordar este problema. Se propone un marco para agarrar objetos desconocidos localizando regiones de contacto en los contornos formados por un conjunto de bordes de profundidad generados a partir de una imagen de profundidad 2D de vista única. Específicamente, las regiones de contacto se determinan en función de características geométricas de los bordes derivadas del análisis de los datos del mapa de profundidad. Finalmente, el rendimiento del enfoque se valida con éxito aplicándolo a escenas con objetos tanto individuales como múltiples, tanto en simulación como en experimentos. Utilizando procesamiento secuencial en MATLAB ejecutándose en un escritorio Intel Core de 4ª generación, los resultados de la simulación con la base de datos de segmentación de objetos de referencia muestran que el algoritmo tarda un promedio de 281 ms en generar la pose del robot 6D necesaria para unirse a un par de bordes de agarre viables que satisfacen las condiciones de alcanzabilidad y cierre de fuerza. Los resultados experimentales en el Laboratorio de Robótica Asistencial de UCF utilizando un sensor Kinect One y un manipulador Baxter equipado con un gripper paralelo estándar muestran la viabilidad del enfoque para agarrar objetos previamente no vistos en configuraciones multi-objeto no artificiales.