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【中國(guó)智能制造網(wǎng) 技術(shù)前沿】日前，在2017年新加坡機(jī)器人與自動(dòng)化大會(huì)上，蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院的研究人員發(fā)表了一篇文章，介紹了他們開發(fā)的使用3D掃描智能堆疊和平衡不規(guī)則形狀物體的機(jī)器人系統(tǒng)。這一系統(tǒng)終可以在火星上開展工作，使用當(dāng)?shù)夭牧蠟槿祟惗ň诱呓⒌亍?br />
近日，蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院(ETH)的研究人員開發(fā)了一種使用3D掃描智能堆疊和平衡不規(guī)則形狀物體的機(jī)器人系統(tǒng)。據(jù)悉，該機(jī)器人系統(tǒng)將在未來某天用于在火星上建造棲息地。
考慮到機(jī)器人的強(qiáng)大性，建立堆疊巖石的東西似乎不是機(jī)器人的佳使用之處。但這正是ETH的研究人員所做的，他們希望這樣的堆疊機(jī)器人可以在將來的某一天用來建造有用的結(jié)構(gòu)，如墻壁或建筑物。
在上周舉行的2017年新加坡機(jī)器人與自動(dòng)化大會(huì)(ICRA)上，ETH的研究人員發(fā)表了一篇文章，詳細(xì)介紹了他們異常的機(jī)器人系統(tǒng)。目前，該機(jī)器人系統(tǒng)能夠3D掃描不規(guī)則形狀的物體，拾取它們，并垂直堆疊。
研究人員說，這樣的機(jī)器人終可以用來建造防波堤，在建筑物拆除后清除瓦礫，或者建造巨大的石墻以防止天氣。機(jī)器人系統(tǒng)甚至可以在火星上開展工作，使用當(dāng)?shù)夭牧蠟槿祟惗ň诱呓⒌亍?br />
堆疊的巖石可能不如你想象的那樣令人印象深刻，但使機(jī)器人執(zhí)行任務(wù)比您想象的更難。這是因?yàn)樾枰宄黄胶馕矬w的哪些潛在配置會(huì)促使平衡，哪些會(huì)出現(xiàn)傾斜？這需要大量的信息，而我們大多數(shù)都是用眼睛收集的。
因此，該機(jī)器人使用“眼睛”來確定其需要堆疊的各個(gè)物體的形狀和尺寸。然而，這些“眼睛”實(shí)際上是一臺(tái)3D掃描儀和一臺(tái)攝像機(jī)。
研究人員在他們的論文中解釋說，“用ATOS Core高精度掃描儀獲取物體幾何形狀的點(diǎn)云和網(wǎng)格模型。安裝在機(jī)器人手臂上的獨(dú)立的RGB-D深度攝像機(jī)，它們將隨著手臂移動(dòng)，以保持對(duì)每個(gè)物體的注意。”
當(dāng)機(jī)器人系統(tǒng)收集關(guān)于每個(gè)不規(guī)則對(duì)象的3D數(shù)據(jù)時(shí)，它可以創(chuàng)建包含數(shù)字表示的對(duì)象的虛擬環(huán)境。該環(huán)境允許系統(tǒng)模擬每個(gè)對(duì)象應(yīng)如何定向和定位，以使其在先前放置的對(duì)象之上保持平衡。
然后，在現(xiàn)實(shí)世界中，機(jī)器人手臂試圖對(duì)真實(shí)物體進(jìn)行虛擬仿真。
在實(shí)踐中，機(jī)器人的三指臂偶爾會(huì)導(dǎo)致堆疊對(duì)象倒塌，之后它會(huì)在嘗試另一個(gè)配置之前識(shí)別失敗的嘗試。研究人員說，機(jī)器人能夠在垂直堆疊對(duì)象中堆疊多達(dá)六個(gè)巖石。
終，這種不尋常的機(jī)器人系統(tǒng)被證明比傳統(tǒng)的建筑機(jī)器人更有優(yōu)勢(shì)。目前，研究人員希望開發(fā)一種更先進(jìn)的系統(tǒng)，可以與不明身份或部分識(shí)別的物體一起使用，并且可以構(gòu)建其他結(jié)構(gòu)，包括拱門和墻壁。
據(jù)悉，該研究論文由Fadri Furrer、Martin Wermelinger、Hironori Yoshida、Fabio Gramazio、Matthias Kohler、Roland Siegwart和Marco Hutter共同撰寫。
(原標(biāo)題：科學(xué)家開發(fā)出用3D掃描堆疊不規(guī)則物體的機(jī)器人系統(tǒng))
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