美國(guó)卡內(nèi)基梅隆大學(xué)機(jī)器人學(xué)院的研究人員表示，在機(jī)器人的機(jī)械手臂安裝攝像頭，可以協(xié)助其快速地創(chuàng)建環(huán)境3D模型，并使機(jī)器人感知其手臂所在位置。

在機(jī)器人執(zhí)行義務(wù)的時(shí)分，比方將手臂伸入狹小空間、或許撿起易碎的物體之前，它必需要準(zhǔn)確地曉得它的機(jī)器手臂處于什麼地位。美國(guó)卡內(nèi)基梅隆大學(xué)（CMU）機(jī)器人學(xué)院的研討員表示，將攝像頭裝在機(jī)器人手臂上可以疾速創(chuàng)立四周環(huán)境的3D模型，并讓機(jī)器人清楚它手臂目前身在何處。

假如攝像頭不夠準(zhǔn)確、機(jī)器手臂不波動(dòng)，就很難完成實(shí)時(shí)同步。但是CMU團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，可以將攝像頭和機(jī)器手臂兼并起來(lái)，應(yīng)用關(guān)節(jié)的角度確定攝像頭的形狀，從而進(jìn)步繪制的精確度。機(jī)器人學(xué)博士MatthewKlingensmith說(shuō)，這關(guān)于包括探查等任務(wù)都至關(guān)重要。

研討人員曾在IEEE機(jī)器人與自動(dòng)化國(guó)際會(huì)議上引見(jiàn)其研討后果。機(jī)器人學(xué)副教授SiddharthaSrinivasa與助理研討教授MichaelKaess都參與了此次研討。

Srinivasa說(shuō)，將攝像頭或許其他傳感器放置在機(jī)器人手臂上目前是行得通的，由于如今的傳感器變得更小更高效。他解釋說(shuō)，這點(diǎn)十分重要，由于機(jī)器人“腦袋里通常有一根裝置了攝像頭的桿子”，所以它們不能像人一樣對(duì)任務(wù)環(huán)境有較好的感知。

但是假如機(jī)器人不能看到它本人的手，單單在機(jī)器手臂上裝置一個(gè)“眼睛”還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，由于它無(wú)法感知本人的手與環(huán)境中物體的絕對(duì)地位。這關(guān)于在未知環(huán)境中執(zhí)行義務(wù)的可挪動(dòng)機(jī)器人來(lái)說(shuō)，是一個(gè)罕見(jiàn)難題。常用的處理辦法是同步定位繪圖，英文簡(jiǎn)稱(chēng)爲(wèi)SLAM。這種辦法是讓機(jī)器人的不同部件經(jīng)過(guò)攝像頭、激光雷達(dá)和輪測(cè)程法，合力繪制新環(huán)境的3D地圖，計(jì)算出機(jī)器人在3D世界中所處的地位。

“目前有幾個(gè)算法可以集合這些資源、構(gòu)建3D空間，但是它們對(duì)傳感器的準(zhǔn)確度和計(jì)算量均有非?？量痰囊?，”Srinivasa說(shuō)。

這些算法通常如果傳感器的姿態(tài)是未知的，比方攝像頭是手持的，Klingensmith說(shuō)。但是假設(shè)攝像頭裝置在機(jī)器人手臂上的話，就會(huì)對(duì)它的舉動(dòng)形成限制。

Klingensmith引見(jiàn)說(shuō)：“自動(dòng)跟蹤關(guān)節(jié)角度的變化使得零碎可以繪制高質(zhì)量的環(huán)地步圖，即便在攝像頭運(yùn)動(dòng)十分快、傳感器數(shù)據(jù)缺失或許是精確度欠佳的狀況下?！?/p>

研討人員向我們展現(xiàn)了多關(guān)節(jié)型機(jī)器人，他們可以經(jīng)過(guò)裝置在輕型機(jī)器手臂上的深度攝像頭，完成即時(shí)圖定位功用。而在創(chuàng)立書(shū)架的3D模型時(shí)，其重建義務(wù)完成度與其他測(cè)繪技術(shù)相當(dāng)或更好。

“要完善這項(xiàng)辦法還有很多任務(wù)要做，但是我們深信，它在進(jìn)步機(jī)器人操作方面擁有宏大潛力，”Srinivasa說(shuō)道。豐田公司、美國(guó)海軍研討辦公室和美國(guó)國(guó)度迷信基金會(huì)亦對(duì)這一研討表示支持。