墙体搭建场景中的自主移动操作：LARICS 团队在 MBZIRC 2020 中的方案
机器人学
2022-01-31 v1
摘要
本文介绍了我们用于 MBZIRC 2020 竞赛挑战 2 的移动操作平台硬件设计与控制方法。在该挑战中，一组 UAV 与单台 UGV 在受施工自动化与大规模机器人 3D 打印启发的自主墙体搭建场景中协作。机器人必须能够在非结构化的室外环境中自主检测、操作与运输砖块。我们的控制方法基于一个状态机，其决定在挑战各阶段中哪些控制器处于激活状态。在第一阶段，我们的 UGV 使用视觉伺服与局部控制器接近目标物体而不考虑其朝向。第二阶段包括利用基于 OpenCV 的 RGB-D 图像与点云数据处理来检测物体的全局位姿，并在全局地图中计算对齐目标。该地图由 Google Cartographer 构建，基于机载 LIDAR、IMU 与 GPS 数据。第二阶段的运动控制通过 ROS Move Base 包配合 Time-Elastic Band 轨迹优化实现。视觉伺服算法引导车辆进行局部物体接近运动并引导机械臂操作砖块。为确保稳定抓取砖块的磁性贴片，我们开发了具有触觉反馈的被动柔顺电磁夹爪。我们的全自主 UGV 在挑战 2 及赛后对其砖块拾放算法的评估中表现良好。
引用
@article{arxiv.2201.12098,
title = {Autonomous, Mobile Manipulation in a Wall-building Scenario: Team LARICS at MBZIRC 2020},
author = {Ivo Vatavuk and Marsela Polić and Ivan Hrabar and Frano Petrić and Matko Orsag and Stjepan Bogdan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2201.12098},
year = {2022}
}