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研究人员开发出使用3D扫描堆叠不规则物体的机器人系统

导读: 近日,苏黎世联邦理工学院(ETH)的研究人员开发了一种使用3D扫描智能堆叠和平衡不规则形状物体的机器人系统。据悉,该机器人系统将在未来某天用于在火星上建造栖息地。

OFweek3D打印网讯 近日,苏黎世联邦理工学院(ETH)的研究人员开发了一种使用3D扫描智能堆叠和平衡不规则形状物体的机器人系统。据悉,该机器人系统将在未来某天用于在火星上建造栖息地。

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考虑到机器人的强大性,建立堆叠岩石的东西似乎不是机器人的最佳使用之处。但这正是ETH的研究人员所做的,他们希望这样的堆叠机器人可以在将来的某一天用来建造有用的结构,如墙壁或建筑物。

在上周举行的2017年新加坡国际机器人与自动化大会(ICRA)上,ETH的研究人员发表了一篇文章,详细介绍了他们异常的机器人系统。目前,该机器人系统能够3D扫描不规则形状的物体,拾取它们,并垂直堆叠。

研究人员说,这样的机器人最终可以用来建造防波堤,在建筑物拆除后清除瓦砾,或者建造巨大的石墙以防止极端天气。机器人系统甚至可以在火星上开展工作,使用当地材料为人类定居者建立栖息地。

堆叠的岩石可能不如你想象的那样令人印象深刻,但使机器人执行任务比您想象的更难。这是因为需要弄清楚不平衡物体的哪些潜在配置会促使平衡,哪些会出现倾斜?这需要大量的信息,而我们大多数都是用眼睛收集的。

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因此,该机器人使用“眼睛”来确定其需要堆叠的各个物体的形状和尺寸。然而,这些“眼睛”实际上是一台3D扫描仪和一台摄像机。

研究人员在他们的论文中解释说,“用ATOS Core高精度扫描仪获取物体几何形状的点云和网格模型。安装在机器人手臂上的独立的RGB-D深度摄像机,它们将随着手臂移动,以保持对每个物体的注意。”

当机器人系统收集关于每个不规则对象的3D数据时,它可以创建包含数字表示的对象的虚拟环境。该环境允许系统模拟每个对象应如何定向和定位,以使其在先前放置的对象之上保持平衡。

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然后,在现实世界中,机器人手臂试图对真实物体进行虚拟仿真。

在实践中,机器人的三指臂偶尔会导致堆叠对象倒塌,之后它会在尝试另一个配置之前识别失败的尝试。研究人员说,机器人能够在垂直堆叠对象中堆叠多达六个岩石。

最终,这种不寻常的机器人系统被证明比传统的建筑机器人更有优势。目前,研究人员希望开发一种更先进的系统,可以与不明身份或部分识别的物体一起使用,并且可以构建其他结构,包括拱门和墙壁。

据悉,该研究论文由Fadri Furrer、Martin Wermelinger、Hironori Yoshida、Fabio Gramazio、Matthias Kohler、Roland Siegwart和Marco Hutter共同撰写。

责任编辑:zhouyi
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