雷鋒網(wǎng)AI科技評論按：ICRA全稱為“IEEE International Conference on Robotics and Automation”（機(jī)器人與自動化會議），是機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域最有影響力的國際學(xué)術(shù)會議之一。ICRA 2017于5月29日至6月4日舉行，雷鋒網(wǎng)AI科技評論從新加坡帶來一線報(bào)道。該會議舉辦期間，雷鋒網(wǎng)將圍繞會議議程及獲獎?wù)撐恼归_系列專題報(bào)道，敬請期待。

Peduncle Detection of Sweet Pepper for Autonomous Crop Harvesting - Combined Colour and 3D Information（自動化農(nóng)作物收割中的甜椒根莖檢測——結(jié)合色彩和深度信息）

由澳大利亞昆士蘭科技大學(xué)QUT發(fā)表于2017年IEEE Robotics and Automation Letters ( Volume: 2, Issue: 2, April  2017 ) 的論文，作者：Sa, Inkyu; Lehnert, Christopher; English, Andrew; McCool, Christopher Steven; Dayoub, Feras; Upcroft, Ben; Perez, Tristan。

論文鏈接：http://ieeexplore.ieee.org/document/7814198/

摘要：這篇論文提出并展示了使用3D視覺檢測方法實(shí)現(xiàn)在耕地里對甜椒進(jìn)行根莖檢測這一具有挑戰(zhàn)的科研任務(wù)。在農(nóng)業(yè)收割的過程中將甜椒的根莖進(jìn)行完美的切除是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中難度極高的一個(gè)步驟，其原因是根莖是農(nóng)作物的一個(gè)組織部分，并附著在甜椒的主莖上。因此，使用3D視覺準(zhǔn)確的進(jìn)行切割的方法，避免了切割過程中對周圍植物的破壞，從而成為可靠性較高的自動化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中非常重要的環(huán)節(jié)。這篇論文介紹的3D視覺方法的具體實(shí)現(xiàn)：從RGB-D傳感器中同時(shí)獲取色彩和幾何信息，并使用監(jiān)督學(xué)習(xí)實(shí)現(xiàn)根莖檢測。文章分別使用了定性和定量的數(shù)據(jù)對這種方法的效果進(jìn)行證明和評估（AUC曲線）。通過使用這種3D視覺的方法，在甜椒的實(shí)驗(yàn)案例中可實(shí)現(xiàn)AUC0.71根莖檢測結(jié)果。除此之外，文章的作者還發(fā)布了一組手動注釋的3D甜椒和梗圖像，以協(xié)助研究界在這個(gè)主題上進(jìn)行進(jìn)一步的研究。

NimbRo Picking: "Versatile Part Handling for Warehouse Automation"（NimbRo揀選：實(shí)現(xiàn)倉庫自動化的多樣部分處理

由德國波恩大學(xué)University of Bonn以及澳大利亞阿德萊德大學(xué)University of Adelaide聯(lián)合發(fā)表的論文，作者：chwarz, Max; Milan, Anton; Lenz, Christian; Munoz, Aura; Periyasamy, Arul Selvam; Schreiber, Michael; Schüller, Sebastian; Behnke, Sven。

摘要：在倉庫管理中，如果大批量的貨物在入庫時(shí)雜亂無章的進(jìn)行堆垛，那么實(shí)現(xiàn)倉庫自動化的部分處理將會變得十分艱難。為了促進(jìn)這方面的研究，Amazon舉辦了揀選挑戰(zhàn)杯。本文介紹的方法在2016年的挑戰(zhàn)杯中同時(shí)獲得了第二和第三名。挑戰(zhàn)杯的競技內(nèi)容是，參賽者必須將清單中貨物準(zhǔn)確無誤的從貨架上取出或按照指定位置擺放在貨架上。通過兩次深度學(xué)習(xí)，文中介紹的方法可實(shí)現(xiàn)物體檢測和語義分割，并通過物體注冊的方法，最終實(shí)現(xiàn)對清單中的貨物進(jìn)行獨(dú)立定位。參數(shù)化的運(yùn)動基元拼接形成連貫的揀選動作。文章展示了在2016年APC上使用的整套的揀選系統(tǒng)，并根據(jù)注釋的數(shù)據(jù)集就各個(gè)組成步驟進(jìn)行了評估。

論文鏈接：https://www.researchgate.net/publication/314207506_NimbRo_Picking_Versatile_Part_Handling_for_Warehouse_Automation 

UAV-Based Crop and Weed Classification for Smart Farming（在智能農(nóng)業(yè)中基于UAV的農(nóng)作物和雜草的分類方法）

由波恩大學(xué)University of Bonn發(fā)表的論文，作者：Lottes, Philipp; Khanna, Raghav; Pfeifer, Johannes; Siegwart, Roland; Stachniss, Cyrill。

摘要：無人駕駛飛行器（UAV）和其他機(jī)器人在智能農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用為農(nóng)場監(jiān)測提供了可能，最終可以減少必須使用的除草劑和農(nóng)藥的量。對農(nóng)民或協(xié)助農(nóng)民進(jìn)行農(nóng)務(wù)的機(jī)器人來說最為重要的信息就是田地里雜草的分布和種類了。在這個(gè)方面，UAV這種無人駕駛飛行器展現(xiàn)出了杰出的低成本工勘能力。在這篇論文中，作者闡述了使用輕型UAV攜帶的攝像頭進(jìn)行無人工勘時(shí)的檢測問題，特別是針對價(jià)值作物，如甜菜和其相對應(yīng)的雜草時(shí)。同時(shí)，作者就這個(gè)問題提出了新的檢測系統(tǒng)和方法。通過對植物的識別，各部分特征提取，和對植物的分類，實(shí)現(xiàn)對農(nóng)場中作物和雜草的分布進(jìn)行預(yù)測。文中介紹了基于提出的新方法進(jìn)行的實(shí)際測量，并發(fā)現(xiàn)在取樣的兩個(gè)農(nóng)場（一個(gè)在德國，一個(gè)在瑞士），使用這種UAV的方法成功的進(jìn)行了各類作物的分析。

論文鏈接：https://www.researchgate.net/publication/313840317_UAV-Based_Crop_and_Weed_Classification_for_Smart_Farming 

A Distributed Approach to Automated Manufacturing Systems with Complex Structures Using Petri Nets（運(yùn)用Petri網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)自動化制造系統(tǒng)的分布式方法）

由北京工業(yè)大學(xué)發(fā)表的論文，作者：Yang, Yan; Hu, Hesuan; Liu, Yang。

摘要：不管是理論上還是實(shí)踐中，實(shí)現(xiàn)有效的進(jìn)行自動化制造系統(tǒng)（AMSs）的無人化操作的最大難點(diǎn)就是解決死循環(huán)問題。目前已有的解決死循環(huán)問題的方法大多數(shù)聚焦于模型研究，一般基于靈活的路徑或裝配操作，但鮮有研究同時(shí)使用這兩種方法。此外，為大規(guī)模的系統(tǒng)應(yīng)用這些方法是不太常見的，主要原因是它們一般都要對所有的工作狀態(tài)進(jìn)行枚舉。本文介紹的方法，與之前提出的方案大不相同，使用了基于Petri網(wǎng)絡(luò)的模型， 同時(shí)具備靈活性和可操作性，并就死循環(huán)問題提出了創(chuàng)新的分布式策略。這種方法可在線的提供動態(tài)機(jī)制，從而解決死循環(huán)的問題。每一步的實(shí)現(xiàn)基于一個(gè)搜索程序，旨在處理當(dāng)其他進(jìn)程停滯時(shí)，確定是否存在一個(gè)可行的事件，將當(dāng)前活動的進(jìn)程或子進(jìn)程過渡到最近的全局關(guān)鍵進(jìn)程。通過這種方式，整個(gè)無人化操作可實(shí)現(xiàn)在進(jìn)程之間以最小的信息交互，實(shí)現(xiàn)更好的應(yīng)對突發(fā)事件的免疫性能（如資源不足），從而提高整體的工作性能。

論文鏈接：https://www.researchgate.net/publication/312111711_Robust_control_of_automated_manufacturing_systems_with_flexible_routes_and_assembly_operations_using_Petri_nets/amp 

Planning and Executing Optimal Non-Entangling Paths for Tethered Underwater Vehicles（規(guī)劃和執(zhí)行非糾纏水下牽引車輛路徑的優(yōu)化）

由美國俄勒岡州立大學(xué)Oregon State University工程學(xué)院發(fā)表的論文，作者：Seth McCammon and Geoffrey A. Hollinger。

摘要：這篇論文就提高水下牽引車輛的導(dǎo)航性能的議題提出的新的方法，通過計(jì)算優(yōu)化路徑避免了車輛的牽引端成為路徑中相糾纏的障礙物。方法中定義了非糾纏旅行售貨員問題（NE-TSP）為旅行售貨員問題（TSP）在非糾纏（Non-Entangling）設(shè)定下的延伸。通過構(gòu)建一個(gè)混合整數(shù)編程模型實(shí)現(xiàn)對NE-TSP問題的優(yōu)化計(jì)算。這種方法利用同倫增廣圖記性優(yōu)化策略的規(guī)劃，同時(shí)保持非糾纏的前提。為了減小因此帶來的計(jì)算量，作者還引入了幾種其他方法來進(jìn)行邊緣優(yōu)化計(jì)算。通過一系列的仿真，本文提出的方法最終實(shí)現(xiàn)了多種場景下的非糾纏路徑規(guī)劃的優(yōu)化方案。文中通過使用Seabotix VLBV300系列水下車輛的實(shí)例對提出的方法進(jìn)行了論證，并就使用計(jì)算的優(yōu)化路徑和人類手動規(guī)劃的路徑進(jìn)行了對比驗(yàn)證。

論文鏈接：http://research.engr.oregonstate.edu/rdml/sites/research.engr.oregonstate.edu.rdml/files/mccammonicra17.pdf

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