機器人使用3D相機，抓手和力傳感器構建宜家家具
對于工人來說，組裝家具是一件極其簡單的工作，但如何讓機器人來組裝家具那就是一件比較復雜的事了。 經過三年的研究，來自南洋理工大學的機械和航空航天工程學院已經開發出一種自動化家具組裝機器人，該機器人由兩個機械臂和夾具以及一個3D攝像頭組成。上個月，由FranciscoSuárez-Ruiz博士，大學校友Xian Zhou和助理教授Quang-Cuong Pham組成的NTU團隊在科學機器人雜志上發表了一篇關于他們的機器人結果的論文，標題為“機器人如何制造宜家椅子？“這些研究得到了新加坡教育部、新加坡 麻省理工學院研究與技術聯盟（SMART）以及南洋理工大學（NTU）創新和企業部門NTUitive的資助。
“對于一個機器人來說，把這樣精確的宜家椅子放在一起看起來更復雜。裝配的工作可能是人類自然產生的，必須分解成不同的步驟，例如確定不同的椅子部件的位置，抓住零件所需的力，以及確保機器人臂不會碰撞到每個部件其他。通過相當大的工程努力，我們開發了算法，使機器人能夠采取必要的步驟自行組裝椅子，“Pham教授解釋說。“我們希望將更多的人工智能集成到這種方法中，使機器人更具自主性，以便通過人類演示或閱讀說明手冊，甚至從組裝產品的圖像中了解組裝椅子的不同步驟。”
在短短8分55秒的時間內，這款機器人就由現成的零件制成，能夠組裝一把宜家經典的Stefan椅子，由松木制成包括找到所有部件并獨立計劃其運動路徑。那么南大團隊是如何設法建立一個能夠完成任務的機器人？機器人專門設計用來模擬人們用來放置物體的“硬件”，手臂是工業的六軸運動機器人，兩個平行的抓手用于拾取物體，兩個手腕用力傳感器，因此機器人知道它抓住的東西有多強，并推動它與另一個物體接觸。眼睛是一個詳細的3D相機。
[照片：約翰尼瓊斯，Alamy，通過紐約人]
首先，機器人將部件的3D照片展開，以便快速處理他們在地面上估計位置的可靠地圖。根據NTU的說法，這有助于復制“人類解放后的混亂環境，并準備將自己制作的座椅放在一起”。來自三個開源庫的編碼算法，由團隊設計，幫助機器人用“雙手”計劃一個快速，無碰撞的運動，這個“雙手”也集成了觸覺和視覺感知。機器人手臂用于抓取碎片和執行簡單任務的力量，如插入那些小木塞，必須加以調整。正如Pham教授所解釋的那樣，這很難做到，因為工業機器人在精確定位上比在力量調節方面更好。
Pham教授表示，直到目前為止，靈巧操縱的自主演示只能用于更多“基本任務”。“一個原因可能是人類環境中復雜的操作任務需要許多不同的技能，”Pham教授解釋說。 “這包括能夠繪制物品的確切位置，規劃無碰撞的運動路徑，并控制所需的力量。在這些技能之上，你必須能夠管理他們之間復雜的相互作用。“
現在他們已經達到了展示機器人建立宜家椅子能力的目標，該團隊正在與各家公司合作，將這種類型的操作應用于多個行業。例如，他們目前正在為機器人準備用于玻璃粘接的工作，這在汽車應用中很有用。
中國3D打印網譯自：3dprint.com
(責任編輯：admin)
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