电动自行车电机装配：面向柔性制造的先进机器人操作
机器人学
2023-04-24 v1
摘要
由于对柔性制造系统日益增长的需求，以及感知、学习、优化和硬件等使能技术的进步，机器人操作目前正经历着深刻的范式转变。这要求机器人能够观察并推理其工作空间，并具备足够的技能以在弱结构化环境中完成各类装配过程。此外，如何让操作人员在现场教导机器人，同时应对感知、控制、运动规划以及对意外情况作出反应的内在复杂性，仍是一项巨大挑战。受真实工业应用驱动，本文以电动自行车电机装配这一工业案例展示了机器人领域此种范式转变的潜力。本文提出了一种在现场教导和编程自适应机器人的概念，并展示了其在所述应用中的潜力。该框架包括：(i) 一种以自监督方式在现场教导感知系统的方法，(ii) 以对象为中心的运动技能和力敏感装配技能的通用表示，二者均从示教中学习，(iii) 一种利用人工设计计划执行复杂任务的排序方法，以及 (iv) 用于在线适应和优化技能的系统性解决方案。上述组件通过一个四层软件架构进行接口，使我们的框架成为可落地的工业技术。为展示所提框架的通用性，除作为动机的电动自行车电机装配外，我们还提供了物流自动化中密集箱体打包的进一步案例研究。
引用
@article{arxiv.2304.10595,
title = {The e-Bike Motor Assembly: Towards Advanced Robotic Manipulation for Flexible Manufacturing},
author = {Leonel Rozo and Andras G. Kupcsik and Philipp Schillinger and Meng Guo and Robert Krug and Niels van Duijkeren and Markus Spies and Patrick Kesper and Sabrina Hoppe and Hanna Ziesche and Mathias Bürger and Kai O. Arras},
journal= {arXiv preprint arXiv:2304.10595},
year = {2023}
}