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在機器人的機（jī）械手臂安裝攝像（xiàng）頭可（kě）快速創建（jiàn）3D模型

2018-1-18 來源：機器人網作者：-

　　美國卡內基梅隆大學機器人學院的研究人員表（biǎo）示，在機器人（rén）的機械（xiè）手臂安裝攝像頭，可（kě）以協助其快速地創建環境3D模型，並使機器人感知其手（shǒu）臂所在位置。

　　在機器人執行義務的時分，比方將（jiāng）手（shǒu）臂伸入狹小空間、或許撿起易碎的物（wù）體之前，它必需要準確地曉（xiǎo）得它的機器手臂處於什麼地位。美國卡內基梅隆大學（CMU）機器人學院的（de）研討員表示，將攝像頭裝在機器人手臂上可以疾速創立四周環境的3D模型，並讓（ràng）機器人清楚它手臂目前身在何處。

　　假如攝像頭不（bú）夠準確（què）、機器手臂不波動，就很難完成實時（shí）同步。但（dàn）是CMU團隊發現，可以將攝像頭和機器手臂兼並起來，應用關節的角度確（què）定攝像頭的形狀，從而進（jìn）步繪製的精確度。機器人學博士Matthew Klingensmith說，這關於包括（kuò）探查等任務都至關重要。

　　研討人員曾在IEEE機器人與（yǔ）自動（dòng）化國（guó）際會議上引見其研討後果。機（jī）器人（rén）學副教授Siddhartha Srinivasa與助理研討教授Michael Kaess都參（cān）與了此次研討。

　　Srinivasa說，將攝像頭或許其他傳感器放置在機（jī）器人手臂上目前是（shì）行得通的，由於如今的傳感器變得更小更（gèng）高（gāo）效。他解釋說（shuō），這點十分重要，由於機器人“腦袋裏通常有一根裝置了攝（shè）像頭的杆子”，所以它（tā）們不能像人一樣對任務環境有較好的感知。

　　但是假如（rú）機（jī）器人不能看到它本人的手，單單在機器（qì）手臂（bì）上裝置一個（gè）“眼睛”還遠遠不（bú）夠，由於它無法（fǎ）感知本人的手與環境中物體的（de）絕對地位。這關於在未知環境中執行義務的可挪動（dòng）機器人來說，是一個罕見難題。常用（yòng）的處理辦法是同步定位繪圖，英文簡稱爲SLAM。這（zhè）種辦法是讓機器人的不同部件經過攝像頭、激光雷達和輪測程法，合力繪製新環境的3D地圖，計算出機器人在3D世界中所處的地位（wèi）。

　　“目前有幾個算法可以集合這（zhè）些資（zī）源、構（gòu）建（jiàn）3D空間，但是（shì）它們（men）對傳感（gǎn）器的準確度和（hé）計算量均有非常苛刻的（de）要求，”Srinivasa說。

　　這（zhè）些算法通（tōng）常如果傳感器的姿態是未知的，比方攝像（xiàng）頭是手持的，Klingensmith說。但是假設攝像頭裝置在機器人手臂上的話，就會對它的舉動形成限製。

　　Klingensmith引見說：“自動跟（gēn）蹤（zōng）關節角度的變化使得零碎可以繪製高質量的環地步圖，即便在攝像頭運動十分快、傳感器數據（jù）缺失或許是精確度欠佳的狀況下。”

　　研討人員向我們（men）展現了多關節型機器人，他們可（kě）以經（jīng）過裝（zhuāng）置在輕型機（jī）器手臂上的深（shēn）度（dù）攝像頭，完成即時圖定位功用。而在創（chuàng）立書架的3D模型時，其重（chóng）建義務完成度與其他（tā）測（cè）繪技術相當或更（gèng）好。

　　“要完善這項辦法還有（yǒu）很多任務要做（zuò），但是我們深信，它（tā）在進步機器人操作方麵擁有宏（hóng）大潛力，”Srinivasa說道。豐田公司、美國海軍研討辦公室和美國國度（dù）迷信基金會亦對這一研討表示支持。

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