张拉整体机器人的 6 自由度位姿跟踪
机器人学
2022-10-14 v2 计算机视觉与模式识别
摘要
张拉整体机器人由受压元件（杆）和柔性受拉元件（例如缆绳）组成，具有灵活性、重量轻和抗机械冲击等多种优势。然而，这类机器人刚柔混合的特性也使其状态定位与跟踪变得复杂。本工作旨在解决该领域公认的重大挑战，即通过无标记、基于视觉的方法以及可测量机器人缆绳长度的新型机载传感器进行张拉整体机器人的状态估计。具体而言，提出了一种迭代优化过程，从 RGB-D 视频以及来自缆绳传感器的端盖距离测量中跟踪张拉整体机器人每个刚性元件的 6 自由度位姿。为确保刚性元件的位姿估计在物理上可行（即不会导致杆之间或与环境的碰撞），在优化过程中引入了物理约束。使用执行运动步态的 3 杆张拉整体机器人进行了真实世界实验。给定来自运动捕捉系统的真值数据，所提方法实现了小于 1~cm 的平移误差和 3 度的旋转误差，显著优于替代方法。同时，该方法能在机器人整个运动过程中提供准确的位姿估计，而运动捕捉常因遮挡而失败。
引用
@article{arxiv.2205.14764,
title = {6N-DoF Pose Tracking for Tensegrity Robots},
author = {Shiyang Lu and William R. Johnson and Kun Wang and Xiaonan Huang and Joran Booth and Rebecca Kramer-Bottiglio and Kostas Bekris},
journal= {arXiv preprint arXiv:2205.14764},
year = {2022}
}