Autonomous Robotic Assembly: From Part Singulation to Precise Assembly

要約

ロボットに任意の構成で提供される個々の部品から機能的な製品を組み立てることができるロボットを想像してください。
このようなロボット システムの設計は、いくつかの未解決の課題を伴う複雑な問題です。
これらの課題を回避するために、現世代のアセンブリ システムは、アセンブリに必要な構造と精度を提供するために多大なシステム統合の努力を払って構築されています。
これらのシステムは主に、部品の個別化、部品のキッティング、および部品の検出を担当しており、これらはインテリジェントなシステム設計によって実現されます。
この論文では、最小限の構造要件でギアボックスを自律的に組み立てる方法を紹介します。
組み立て部品は、ロボットの 2 次元作業環境にランダムに配置されます。
提案システムは、スライドによる掴み操作、手での操作、挿入などのさまざまな操作スキルを利用してギアボックスを組み立てます。
これらすべてのタスクは、視覚、触覚、力トルク (F/T) センサーを使用して閉ループ方式で実行されます。
私たちは、提案された方法とシステム全体の堅牢性を示すために広範なハードウェア実験を実行します。
https://www.youtube.com/watch?v=cZ9M1DQ23OI で補足ビデオをご覧ください。

要約(オリジナル)

Imagine a robot that can assemble a functional product from the individual parts presented in any configuration to the robot. Designing such a robotic system is a complex problem which presents several open challenges. To bypass these challenges, the current generation of assembly systems is built with a lot of system integration effort to provide the structure and precision necessary for assembly. These systems are mostly responsible for part singulation, part kitting, and part detection, which is accomplished by intelligent system design. In this paper, we present autonomous assembly of a gear box with minimum requirements on structure. The assembly parts are randomly placed in a two-dimensional work environment for the robot. The proposed system makes use of several different manipulation skills such as sliding for grasping, in-hand manipulation, and insertion to assemble the gear box. All these tasks are run in a closed-loop fashion using vision, tactile, and Force-Torque (F/T) sensors. We perform extensive hardware experiments to show the robustness of the proposed methods as well as the overall system. See supplementary video at https://www.youtube.com/watch?v=cZ9M1DQ23OI.

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