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据研究人员报道,一种教厨房机器人如何用彩色摄像机拾取透明或反射物体的新方法。
 
厨房机器人是未来的流行愿景,但如果今天的机器人试图抓住一个清晰的量杯或一把闪亮的刀,它很可能做不到。透明和反射的物体是机器人的噩梦。
 
深度照相机用红外线照射物体以确定其形状,在识别不透明物体方面效果很好。但是,卡耐基梅隆大学机器人研究所的助理教授大卫·赫尔德(David Held)说,红外光直接穿过清晰的物体,然后从反射表面散射出去。
 
因此,深度相机无法计算出一个准确的形状,导致透明和反射物体的形状大多是平的或有洞的。
 
但是彩色相机可以看到透明和反射的物体,也可以看到不透明的物体。因此,杏3沐鸣招商主管机器人专家开发了一种彩色摄像机系统来识别基于颜色的形状。
 
标准的摄像机无法像深度摄像机那样测量物体的形状,但研究人员可以训练新系统模仿深度系统,并含蓄地推断形状来抓取物体。他们使用了不透明物体的深度相机图像和相同物体的彩色图像。
 
经过训练后,他们将彩色照相机系统应用于透明和闪亮的物体。基于这些图像,再加上深度照相机所能提供的任何有限的信息,该系统就能成功地抓住这些具有挑战性的物体。
 
“我们有时会错过,”赫尔德说,“但在大多数情况下,它做得相当不错,比以前任何抓透明或反射物体的系统都要好。”
 
机器人专业博士生Thomas Weng表示,该系统无法像不透明的物体那样有效地拾取透明或反射物体。但它比单独的深度摄影机系统要成功得多。
 
而用于训练该系统的多模态转移学习是如此有效,杏3沐鸣招商主管以至于颜色系统在拾取不透明物体方面几乎和深度相机系统一样好。
 
他说:“我们的系统不仅可以拾取单个的透明和反光物体,还可以拾取凌乱堆在一起的物体。”
 
其他尝试用机器人抓取透明物体的方法依赖于训练系统,该系统基于反复尝试抓取的次数——大约80万次——或者是昂贵的人工标记物体。
 
这个新系统使用了一个商业RGB-D相机,它既能拍摄彩色图像(RGB),也能拍摄深度图像(D)。
 
研究人员将在今年夏天的国际机器人和自动化虚拟会议上展示该系统。
 
其他合著者来自印度比特Pilani、上海泰克和卡内基梅隆大学。国家科学基金会、索尼公司、海军研究办公室、埃夫特智能设备公司和上海科技支持这项工作。