我们基于倾斜的反射传感系统的概念。功劳:Yoshioka等人为了安全和最有效地导航周围环境，机器人应该由高性能的计算机视觉系统支持。在为机器人开发计算机视觉系统时，最大的挑战之一是限制遮挡，以便机器人能够感知大部分周围环境。东芝公司的研究人员最近开发了一种机器人视觉系统，可以减少机器人视觉系统中的遮挡。该系统发表在arXiv上的一篇论文中，使用倾斜镜来增加机器人传感器覆盖的空间。
“遮挡是机器人视觉系统的一大挑战，”进行这项研究的研究人员之一健太郎·吉冈告诉Tech Xplore。“遮挡可能会导致机器人的感知出现错误，造成俯瞰或更糟，甚至损坏机器人或物体。”
到目前为止，研究人员已经设计了两种主要的方法来减少机器人视觉系统中的遮挡。第一个是基于在机器人正在探索的环境中安装更多的传感器或摄像机，第二个是基于将传感器直接集成到移动机器人上。虽然这些方法可以减少闭塞，但它们都有很大的局限性。
“减少机器人视觉系统遮挡的一种方法是在工作场所安装多个传感器，”Yoshioka说。“虽然这是一种简单的方法，但它可以有效地减少遮挡，而不会影响机器人。然而，这种方法显著增加了传感器成本。或者，我们也可以在机器人本身上安装传感器，并通过操纵机器人从多个角度进行感知来减少遮挡。虽然传感器或成本可以降低，但这损害了机器人的工作效率。”
展示机器人行动的视频。功劳:Yoshioka等人为了消除对机器人视觉系统的遮挡，Yoshioka和他的同事们提出了一种新的机制，即倾斜传感器使其面向镜子，然后检索镜子上反射的环境图像。尽管其他研究尝试通过镜面反射进行3D传感，但该研究团队是最早利用这种技术来减少或消除机器人视觉系统中遮挡的研究团队之一。
“我们的系统通过从通常的天顶传感器进行感测(称之为直接感测)并从直接感测结果中检测遮挡来工作，”Yoshioka解释道。“我们将传感器设置为最佳倾斜角度，这样我们就可以通过反射传感有效地消除遮挡。”
吉冈和他的同事提出的新机器人视觉方法比现有系统有几个优点。首先，它可以使用便宜的镜子和倾斜单元来实现，因此节省了购买多个昂贵的3D传感器的成本。此外，传感器执行的倾斜运动是简单的单轴运动，其执行速度比集成传感器的机器人移动其肢体来感知其周围环境的其他部分要快得多。
“我们的系统在飞行中从直接感知结果中检测场景中的遮挡，并使用遮挡区域坐标，计算最佳倾斜角，”Yoshioka说。“因此，即使场景中的机器人四处移动，我们的系统也不需要重新编程，它可以自适应地减少遮挡。”
通过几种传感设置显示传感和检测结果。研究人员的系统(直接+反射)可以显著减少遮挡和误检测。感测结果类似于在场景中使用两个传感器时获得的结果。功劳:Yoshioka等人Yoshioka和他的同事在一系列实验中评估了他们的系统，这些实验使用的是由丰田旗下日本公司DENSO开发的机器人手臂COBOTTA。他们发现，与直接传感系统相比，他们的系统显著提高了精确度。此外，该团队能够实现与采用两个3D传感器的机器人传感系统相同的检测精度。
未来，本文中提出的新方法可用于提高现有和新兴机器人系统的性能、移动性和导航能力。与此同时，吉冈和他的同事计划探索进一步提高系统性能的方法。
“到目前为止，我们的系统只使用了一面镜子，”吉冈说。“将此扩展到多镜设置将是我们未来的研究方向。通过添加更多镜像，我们可以使系统适应更具挑战性的案例场景和环境(例如，多机器人设置)。”
吉冈最近离开了东芝。这里表达的所有意见都是他自己的，不代表公司的观点或意见。
来源：由phyica.com整理转载自PH，转载请保留出处和链接！
