推与拖：一种面向水果采摘机器人的主动障碍物分离方法
机器人学
2020-04-21 v1
摘要
选择性地采摘被障碍物包围的目标水果是水果采摘机器人面临的主要挑战之一。不同于传统的避障方法，本文提出了一种结合推和拖动作的主动障碍物分离策略。分离运动与轨迹基于目标周围障碍物信息的三维视觉感知生成。采用线性推来清除目标下方区域的障碍物，同时提出一种包含若干线性运动的之字形推来将更密集的障碍物推至一旁。之字形推可产生多方向推力，其左右往复运动能打破目标与障碍物之间的静接触力，从而帮助夹爪在更复杂情况下接收目标。此外，我们提出一种新颖的拖拽操作来解决误抓目标上方障碍物的问题，其中夹爪将目标拖至障碍物较少处再推回以将障碍物移开以便后续分离。进而，我们开发了由颜色阈值分割、基于深度学习的物体检测和点云操作组成的图像处理流水线，以在采摘机器人上实现所提方法。现场测试表明，所提方法能显著提升采摘性能。该方法有助于以比传统方法更高的成功率收获复杂簇状水果。
引用
@article{arxiv.2004.09233,
title = {Push and Drag: An Active Obstacle Separation Method for Fruit Harvesting Robots},
author = {Ya Xiong and Yuanyue Ge and Pål Johan From},
journal= {arXiv preprint arXiv:2004.09233},
year = {2020}
}
备注
Will appear in 2020 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA)