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本文作者: 奕欣 | 2017-06-02 15:12 | 專題:ICRA 2017:創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)和解決方法 |
對于加州伯克利大學(xué)大二學(xué)生郭夢龍(Menglong Guo)而言,5 月 31 日是特別的一天。當天早上,他作為第一作者即將在「Grippers and Other End-Effectors」上進行 ICRA 2017 的 workshop 分享。
隨著五月的尾聲到來,ICRA 2017 的 workshop/tutorial 環(huán)節(jié)已經(jīng)進入第三天,在穿插主題演講的同時,依然有數(shù)十個細分領(lǐng)域的學(xué)術(shù)分享正在緊鑼密鼓地進行。雷鋒網(wǎng)前兩天和郭夢龍交流時,他也表示議程非常多,是一個了解和學(xué)習(xí)的好機會。而今天的他,即將作為別人口中的「分享者」,又會是怎樣的一種體驗?zāi)兀?/p>
當雷鋒網(wǎng) AI 科技評論來到現(xiàn)場時,身著一身西裝的郭夢龍正在調(diào)試展示所用的 PPT。當筆者問起他是否緊張時,他有點羞澀地回答「有一點兒」。
由于時間緊湊,為了加快進度,現(xiàn)場的展示分為兩個講臺,在第一位講者在臺上進行演講時,下一位講者就會呆在另一邊的講臺上提前準備。
郭夢龍正在臺上聆聽上一位講者的分享
郭夢龍從小在加拿大和美國長大,因此先前和雷鋒網(wǎng) AI 科技評論交流的時候,他的普通話說得并不標準,但在 workshop 的時候,他用非常流利的英語充滿自信地分享了他所做的研究工作——《基于魯棒抓取的平行機械爪尖設(shè)計》。
目前平行機械爪被認為是比較常用的一種設(shè)計方案,比起五指機械爪所涉及的復(fù)雜算法,只有兩個呈平行狀態(tài)的「手指」便成了郭夢龍團隊所研究的主要方向。
團隊從全球 3D 設(shè)計與工程軟件巨頭歐特克開發(fā)的 3D 設(shè)計平臺 Dreamcatcher 中獲得靈感,這一平臺能夠基于輸入的相關(guān)參數(shù)自動提出設(shè)計方案。
他們的目標工作主要是實現(xiàn)三個方面:
首先是快速成型,因此他們采用了 3D 打印作為載體,以硅膠和塑料作為原料,這樣一來可以大量減少成本;
其次是自主抓取,能滿足「抓取」和「晃動不掉落」兩個要求;
再者能基于抓取對象自動進行優(yōu)化,比如不同形狀的物體,甚至是不規(guī)則的物體,如何讓機械爪迅速適應(yīng),并調(diào)整相應(yīng)的抓取力度?
團隊做了 37 個不同形態(tài)的 gripper(機械爪尖,或稱夾子),并逐一對 8 個不同的物體進行了共計 1377 次的抓取。
如果能夠成功抓取物體,并在數(shù)次晃動后不掉落,那么團隊會記為「成功」;而失敗情況分為「drop」(掉落)、「slip」(滑落)及「Cage」(在此可理解為卡?。┤N情況。
最終,團隊確定了能獲取最佳抓取效果的機械爪尺寸(如下圖所示):
而作為對比,團隊采用了另外三種機械爪尖做了同樣的 80 次實驗對比,如圖所示,他們團隊的實驗效果明顯優(yōu)于其他機械爪尖的抓取效果。
也正是因為出色的抓取效果,郭夢龍團隊的論文也得以受邀在今年的 ICRA 上面進行演講,這也是郭夢龍的首次「海外學(xué)術(shù)會議征戰(zhàn)」。
而在討論環(huán)節(jié)中,郭夢龍經(jīng)常被問到這樣一個問題,「為什么會選擇從硬件層面入手改善機械爪」,而這也和他個人的研究方向有關(guān)。郭夢龍從事的研究和制造比較相關(guān),他認為從算法層面提高機械爪抓取效果一來已經(jīng)被研究得很多,二來也與他偏硬件的研究方向不太契合,因此采取了這種另辟蹊徑的方式進行嘗試。
團隊所做的主要貢獻在于三個方面:
通過物理迭代和自動測試的方法在設(shè)計層面做出了新的探索;
將七自由度的 Yumi 的抓取優(yōu)化效果提升到 93.7% 的成功率;
采用硅膠和 3D 打印的方式有效減少了成本。
郭夢龍表示,未來將繼續(xù)優(yōu)化該工作,將其應(yīng)用到更多的機械臂上,并且還要加入力傳感和隨機抓取的新元素進行試驗。
在 ICRA 已經(jīng)呆了三天,郭夢龍表示由于細分領(lǐng)域太多,確實有很多東西需要了解和學(xué)習(xí),「在抓取的那個 workshop 上,其他團隊的工作其實做得都還不錯,大家在相互討論的時候也是一個提升的機會?!?/p>
學(xué)術(shù)會議的研討環(huán)節(jié)一直以來都以深度和細度著稱,如果你更傾向宏觀地了解各個領(lǐng)域都有怎樣的前沿動態(tài),今年 7 月 7 日在深圳舉行的 CCF-GAIR 大會將會是你最佳的選擇。目前六折早鳥票正在限量銷售,還不趕快行動?
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