面向机器人 LEGO 搭建的仿真辅助示范学习
机器人学
2023-09-26 v2
摘要
制造业的最新进展对快速、自动化的原型开发（即装配与拆卸）能力以满足用户需求有着日益增长的需求。本文研究自动快速 LEGO 原型开发，致力于构建满足个性化定制需求并允许用户自由构建新颖设计的目標 LEGO 物体。为自动构建用户指定的 LEGO 设计，需要一份搭建方案。然而，自由设计的 LEGO 物体可能不存在既有搭建方案，且生成此类方案需付出不小努力，因为它须考虑众多约束（如物体形状、颜色、稳定性等）。此外，为机器人编程原型开发技能要求用户具备专家级编程能力，这使该任务超出普通大众的能力范围。为应对这些挑战，本文提出一种仿真辅助示范学习（SaLfD）框架，用于轻松将 LEGO 原型开发能力部署到机器人上。具体而言，用户演示构建定制的新型 LEGO 物体。机器人通过观察人类操作提取任务信息并生成搭建方案。开发仿真以验证所学搭建方案及所得 LEGO 原型的正确性。所提系统部署于 FANUC LR-mate 200id/7L 机器人。实验表明，所提 SaLfD 框架能有效纠正并从人类示范中学习原型开发（即装配与拆卸）任务，且所学任务由 FANUC 机器人实现。
引用
@article{arxiv.2309.11010,
title = {Simulation-aided Learning from Demonstration for Robotic LEGO Construction},
author = {Ruixuan Liu and Alan Chen and Xusheng Luo and Changliu Liu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2309.11010},
year = {2023}
}