로봇을 더 빠르게 파악하는 알고리즘

새로운 알고리즘은 로봇이 정지된 표면에 대해 물체를 밀어서 물체에 대한 파악을 조정하는 데 필요한 계획 프로세스의 속도를 크게 높입니다. 기존 알고리즘은 일련의 동작을 계획하는 데 수십 분이 소요되지만 새로운 접근 방식은 이 사전 계획 프로세스를 1초 미만으로 단축합니다. 이 더 빠른 계획 프로세스를 통해 로봇, 특히 산업 환경에서 로봇이 환경의 기능을 사용하여 물체를 손에 쥐고 위치를 변경하는 방법을 빠르게 파악하거나, 따라가거나, 다른 방식으로 사용할 수 있습니다. 이러한 민첩한 조작은 선택 및 분류, 복잡한 도구 사용과 관련된 모든 작업에 유용합니다.

기존 알고리즘은 일반적으로 로봇 그리퍼의 일련의 동작을 미리 계획하는 데 몇 시간이 걸립니다. 주로 고려하는 모든 동작에 대해 알고리즘은 먼저 해당 동작이 뉴턴의 동작 법칙 및 쿨롱의 법칙 설명 물체 사이의 마찰력. 로봇의 손이 어떻게 움직여야 하는지를 결정하기 전에 이러한 조작의 물리학을 해결하는 간단한 방법은 본질적으로 시각적인 원뿔 모양의 마찰 맵인 "모션 원뿔"을 사용하는 것입니다.

원뿔의 내부는 특정 위치의 물체에 가해질 수 있는 모든 미는 동작을 묘사하면서 물리의 기본 법칙을 충족하고 로봇이 물체를 계속 잡을 수 있도록 합니다. 원뿔 외부의 공간은 어떤 식으로든 물체가 로봇의 손아귀에서 미끄러지도록 하는 모든 푸시를 나타냅니다. 이 알고리즘은 로봇 그리퍼, 잡고 있는 물체, 밀고 있는 환경 사이에서 가능한 다양한 구성에 대한 모션 원뿔을 계산하여 물체의 위치를 ​​변경하기 위해 다양한 가능한 푸시를 선택하고 순서를 지정합니다.

연구원들은 간단한 로봇 그리퍼가 T자형 블록을 잡고 수직 막대를 밀고 있는 3방향 상호 작용을 통해 물리적 설정에서 새로운 알고리즘을 테스트했습니다. 그들은 로봇이 특정 위치에서 블록을 잡고 특정 각도에서 막대에 대해 밀어 넣는 여러 시작 구성을 사용했습니다. 각 시작 구성에 대해 알고리즘은 로봇이 적용할 수 있는 모든 가능한 힘의 맵과 이로 인해 블록의 위치를 ​​즉시 생성했습니다. 알고리즘의 예측은 실험실의 물리적 결과와 안정적으로 일치하여 기존의 알고리즘과 비교하여 1초도 채 되지 않아 일련의 동작을 계획합니다. 계획하는 데 500초 이상 소요됩니다.