Active Vapor-Based Robotic Wiper

要約

この論文では、カメラが認識するのが難しい鏡や透明な物体の法線を推定する方法を紹介します。
鏡や透明な表面に水蒸気を吹き付けて拡散反射面を作ることを提案します。
ロボットアームに取り付けた超音波加湿器を用いて対象物の表面に水蒸気を当て、十字状の霧状の領域を形成します。
これにより部分的に拡散反射面が作成され、カメラがターゲット オブジェクトの表面を検出できるようになります。
グリッパーに取り付けられたカメラの視点を調整すると、画像内で抽出された曇った領域の外観が最大化され、ターゲット表面の通常の推定が可能になります。
実験ではこの方法の有効性が示されており、鏡と透明ガラスの方位推定の RMSE はそれぞれ約 4.2 度と 5.8 度でした。
当社のロボット実験では、当社のロボット ワイパーが人間のパフォーマンスと同様に、接触力を調整して拭き取り動作を実行して透明な窓を掃除できることが実証されました。

要約(オリジナル)

This paper presents a method for estimating normals of mirrors and transparent objects challenging for cameras to recognize. We propose spraying water vapor onto mirror or transparent surfaces to create a diffuse reflective surface. Using an ultrasonic humidifier on a robotic arm, we apply water vapor to the target object’s surface, forming a cross-shaped misted area. This creates partially diffuse reflective surfaces, enabling the camera to detect the target object’s surface. Adjusting the gripper-mounted camera viewpoint maximizes the extracted misted area’s appearance in the image, allowing normal estimation of the target surface. Experiments show the method’s effectiveness, with RMSEs of azimuth estimation for mirrors and transparent glass at approximately 4.2 and 5.8 degrees, respectively. Our robot experiments demonstrated that our robotic wiper can perform contact-force-regulated wiping motions to clean a transparent window, akin to human performance.

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