机器人技术人员开发新技术让机器人能够抓取反光物体

机器人技术领域正在迅速发展，不久就会进入我们的生活各个方面，包括厨房。然而，机器人技术人员必须克服一个特定的障碍，即机器人很难抓取透明和反光物体，例如量杯或刀。然而，卡内基梅隆大学（CMU）的机器人技术人员已经开发了一种新技术来解决这个问题。

该团队报告称，他们通过一种不需要复杂传感器、详尽的训练或人工指导的新技术成功地教会机器人抓取这些物体。相反，它使用了一台彩色相机来执行这些操作。

该研究将在今年夏天举行的国际机器人和自动化虚拟会议上进行介绍。

深度相机与彩色相机

戴维·赫尔德是CMU机器人研究所的助理教授。根据赫尔德的说法，深度相机通过照射红外线来确定物体的形状，对于不透明物体很有用。然而，对于透明物体或反光表面，红外线会直接通过或散射。因此，深度相机无法计算出准确的形状。这意味着结果最终变成平面或带有孔洞的形状，用于透明和反光物体。

彩色相机的优点是它可以看到透明和反光物体，而不仅仅是不透明物体。利用这一点，CMU的科学家创建了一个可以根据颜色识别形状的彩色相机系统。

尽管标准相机无法像深度相机一样测量形状，但研究人员训练了新的系统来模拟深度系统。这使得它能够隐式推断形状并抓取某些物体，为了实现这一点，深度相机图像与同一物体的彩色图像配对。

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抓取透明和反光物体

在系统成功训练后，它被用于透明和反光物体。机器人在使用这些图像和深度相机中提取的任何其他信息后，能够以很高的成功率抓取这些困难的物体。

赫尔德说，虽然系统并不总是完美工作，但它比目前的其他系统都好。

“我们有时会错过，”赫尔德说。“但大多数时候，它做得相当好，远远好于之前的任何系统，用于抓取透明或反光物体。”

根据机器人博士生汤姆斯·温格的说法，该系统在抓取不透明物体方面仍然更有效，但它比仅使用深度相机系统更有效。该系统的另一个好处是训练它的学习技术非常有效，使得彩色系统在抓取不透明物体方面与深度相机系统相当。

“我们的系统不仅可以抓取单个透明和反光物体，还可以在杂乱的堆中抓取这些物体，”温格说。

这不是机器人技术人员第一次尝试克服这个挑战。以前的方法包括基于重复尝试抓取的系统训练，可能需要多达80万次尝试。另一个以前的选项是人工标记物体，这既昂贵又耗时。

CMU的机器人技术人员依赖于一款商用RGB-D相机，能够拍摄彩色图像（RGB）和深度图像（D）。