RF-Grasp-robot detecteert verborgen objecten met radiogolf-visie

Onderzoekers hebben een robot ontwikkeld die radiogolven gebruikt, die door muren heen kunnen, om occluded objecten te voelen. De robot, genaamd RF-Grasp, combineert deze krachtige sensing met meer traditionele computervisie om items te lokaliseren en te grijpen die anders geblokkeerd zouden zijn van zicht. De vooruitgang kan een dag magazijnoperaties stroomlijnen of een machine helpen een schroevendraaier uit een warboel gereedschap te plukken.

Magazijnwerk is nog steeds meestal het domein van mensen, niet robots, ondanks soms gevaarlijke werkomstandigheden. Dat is deels omdat robots worstelen om objecten in zo'n drukke omgeving te lokaliseren en te grijpen. Met alleen optische visie kunnen robots de aanwezigheid van een item niet waarnemen dat verpakt zit in een doos of verborgen zit achter een ander object op de plank, omdat zichtbare lichtgolven niet door muren heen gaan – maar radiogolven wel.

Radio frequency (RF) identificatiesystemen hebben twee hoofdcomponenten: een reader en een tag. De tag is een kleine computerchip die aan het te tracken item wordt bevestigd, of in het geval van huisdieren, geïmplanteerd. De reader emiteert dan een RF-signaal, wat gemoduleerd wordt door de tag en teruggereflecteerd naar de reader. Het gereflecteerde signaal levert informatie over de locatie en identiteit van het getagde item.

RF-Grasp gebruikt zowel een camera als een RF-reader om getagde objecten te vinden en te grijpen, zelfs wanneer ze volledig geblokkeerd zijn van de camera's zicht. Het bestaat uit een robotarm bevestigd aan een grijpende hand. De camera zit op de robot's pols.

De RF-reader staat onafhankelijk van de robot en stuurt tracking-informatie door naar het controle-algoritme van de robot. Dus, de robot verzamelt constant zowel RF-trackingdata als een visueel beeld van zijn omgeving.

Het integreren van deze twee datastromen in de besluitvorming van de robot was een van de grootste uitdagingen waar de onderzoekers voor stonden. De robot moet op elk moment beslissen welke van de stromen belangrijker is om over na te denken. De robot initieert het zoek-en-pluk-proces door de RF-tag van het doelobject te pingen voor een gevoel van zijn waarabouts. De sequentie is vergelijkbaar met een sirene hooren van achteren, dan omdraaien om te kijken en een helderder beeld te krijgen van de bron van de sirene.

Met zijn twee complementaire zintuigen, zoekt RF-Grasp het doelobject op. Naarmate het dichterbij komt en begint het item te manipuleren, domineert visie, wat veel fijner detail biedt dan RF, de besluitvorming van de robot.

Vergeleken met een vergelijkbare robot die alleen met een camera uitgerust was, kon RF-Grasp het doelobject met ongeveer half zoveel totale beweging lokaliseren en grijpen. Plus, RF-Grasp toonde de unieke capaciteit om zijn omgeving te "declutteren" – verpakkingsmateriaal en andere obstakels uit de weg ruimen om toegang te krijgen tot het doel.

RF-Grasp's RF-sensing kan direct de identiteit van een item in een magazijn verifiëren zonder het item te hoeven manipuleren, de barcode bloot te leggen, en het te scannen. Potentiële thuistoepassingen omvatten het vinden van de juiste sleutel uit een gereedschapskist of het vinden van verloren items.

Voor meer informatie, contacteer Abby Abazorius via dit e-mailadres (beschermd tegen spambots, JavaScript vereist); 617-253-2709.