Navigation and 3D Surface Reconstruction from Passive Whisker Sensing

要約

ウィスカーは、周囲の環境を乱すことなく表面を感知する方法を提供します。
この論文では、ロボットアームに沿って取り付けられた柔軟性の高い湾曲したパッシブウィスカーを使用して、通常のロボットの動作中に物体をかすめるときに感覚データを収集する方法を紹介します。
この情報は、雑然とした空間でロボットを誘導する場合と、オブジェクトの露出した面を再構成する場合の両方に役立ちます。
表面の再構成は、各ウィスカーに沿った接触点の正確な位置特定に依存します。
実際の接触位置から 1mm 以内に迅速に収束するベイジアン フィルタリングに基づくアルゴリズムを提案します。
各ウィスカーからの接触位置の区分的連続履歴により、オブジェクト表面上の曲線を正確に再構築できます。
複数のひげと痕跡を使用して、近接オブジェクトの占有マップを作成できます。

要約(オリジナル)

Whiskers provide a way to sense surfaces in the immediate environment without disturbing it. In this paper we present a method for using highly flexible, curved, passive whiskers mounted along a robot arm to gather sensory data as they brush past objects during normal robot motion. The information is useful both for guiding the robot in cluttered spaces and for reconstructing the exposed faces of objects. Surface reconstruction depends on accurate localization of contact points along each whisker. We present an algorithm based on Bayesian filtering that rapidly converges to within 1\,mm of the actual contact locations. The piecewise-continuous history of contact locations from each whisker allows for accurate reconstruction of curves on object surfaces. Employing multiple whiskers and traces, we are able to produce an occupancy map of proximal objects.

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