在機器人手臂能夠到達一個狹小的空間或拾取一個精致的物體之前，機器人需要精確地知道它的手在哪里。卡內(nèi)基梅隆大學(xué)機器人研究所的研究人員已經(jīng)證明，連接到機器人手上的相機可以快速創(chuàng)建一個三維環(huán)境模型，并在3D世界中找到手。
這樣做精確的攝像機和實時的手臂是艱難的，但CMU團隊發(fā)現(xiàn)他們可以通過將ARM本身作為傳感器提高了地圖的準確性，利用其關(guān)節(jié)角度來確定相機的姿勢，這對于許多應(yīng)用是非常重要的，包括檢驗任務(wù)。放置一個攝像頭或其他傳感器在機器人的手作為傳感器變得更小和更節(jié)能成為可能。這很重要，因為機器人通常都有一個有攝像頭結(jié)構(gòu)組成的頭，他們不能像一個人那樣彎腰看一個工作空間。
但是如果機器人看不見它的手，不知道它的手相對于環(huán)境中的物體在哪里，那么手上的眼睛就不太好了。這是一個必須在未知環(huán)境中操作的移動機器人共同的問題。一個流行的解決方案是移動機器人同時定位與地圖創(chuàng)建，其中機器人的部件一起從傳感器如攝像機輸入、激光雷達和輪測距來創(chuàng)建一個新的環(huán)境的三維地圖，找出機器人在三維世界。這些算法通常假設(shè)很少是關(guān)于傳感器的位置，可能如果手持相機是如此。但是，如果相機安裝在機器人手臂上，手臂的幾何形狀將限制它如何移動。
自動跟蹤的關(guān)節(jié)角度，使系統(tǒng)即使攝像機移動得很快，或者一些傳感器的數(shù)據(jù)丟失或誤導(dǎo)，生產(chǎn)出高質(zhì)量的地圖。研究人員展示了他們的關(guān)節(jié)機器人SLAM(arm-slam)使用一個小的深度相機連接到輕型機械臂。在使用它建立一個書架的三維模型時，他們發(fā)現(xiàn)它對其他制圖技術(shù)產(chǎn)生了相當或更好的重建效果。
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