基于闭环规划的多笔鲁棒机器人三维绘制
机器人学
2020-10-02 v2
摘要
本文开发了一个灵活且鲁棒的机器人系统，用于在三维表面上自主绘制。该系统以二维绘制笔画和三维目标表面(网格或点云)为输入。它将二维笔画映射到三维表面上，并利用视觉识别、抓取姿态推理和运动规划生成机器人运动以绘制映射后的笔画。与传统的机器人绘制系统相比，本系统具有灵活性，因为我们不将绘制工具固定在机械臂末端。相反，机器人使用视觉系统选择绘制工具并用手握持工具进行绘画。同时，凭借该灵活性，系统具有以下设计而具有高鲁棒性：首先，开发了高质量映射方法以最小化笔画变形。其次，在执行每次绘制运动前使用视觉检测重新估计绘制工具姿态。第三，采用力控制以避免有噪声的视觉检测与标定，并确保笔尖与目标表面的稳固接触。第四，实现了错误检测与恢复以应对意外问题。规划与执行以闭环方式执行，直到笔画成功绘制。我们使用不同真实任务评估系统并分析了各种设计的必要性。结果表明，所提系统灵活且鲁棒，能从拾取和放置画笔生成机器人运动到在给定表面上成功绘制三维笔画。
引用
@article{arxiv.2009.14501,
title = {Multi-Pen Robust Robotic 3D Drawing Using Closed-Loop Planning},
author = {Ruishuang Liu and Weiwei Wan and Keisuke Koyama and Kensuke Harada},
journal= {arXiv preprint arXiv:2009.14501},
year = {2020}
}