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新型维护协作机器人背后的技术实现了超越

2020年05月      themanufacturer

经过五年的发展,欧盟Horizon2020 SecondHands联盟成功开发了具有潜在革命性的机器人平台ARMAR-6。该联盟任务是开发一种协作机器人(cobot),通过在维护任务中主动为人类提供有用的支持和协助,从而使工业环境更加安全。

H2020财团合作伙伴:洛桑联邦理工学院(EPFL)–瑞士、卡尔斯鲁厄理工学院(KIT)–德国、Ocado Technology 英国、罗马大学Sapienza 意大利、伦敦大学学院(UCL)–英国。

基础机器人平台ARMAR-6是在KIT上开发的,专门针对人机交互方面的项目要求。通过提供用于处理大型复杂分布式软件系统的工程专业知识,Ocado Technology使学术合作伙伴能够专注于科学和技术挑战,而不必专注于将其解决方案“粘合”在一起的过程。UCLLourdes Agapito教授评论道:“能够在Ocado仓库中作为真实环境进行测试,这确实很有价值。动态,不断变化的条件测试了我们的视觉,机器人技术和语言处理算法,使其超越了当前的最新水平。”

产学合作

该项目汇集了工业界和学术界,吸引了来自机器人和科学领域的世界一流专家。该联盟的合作伙伴已经开发出跨机器人感知、机器人通信和人机交互的最佳技术,经过五年的合作,所产生的创新远远超出了每个合作伙伴单独完成的目标。

Lourdes Agapito教授指出:“ARMAR 6设计视觉算法使我们有机会与顶级机器人专家紧密合作,并且使我们脱离了“舒适区”,从而提高了坚固性和我们算法的性能。”

抓取和操纵

类人机器人ARMAR-6将先进的感觉运动技能与学习和推理能力相结合,使其能够推断何时需要帮助,并主动提供最合适的帮助。该机器人可以识别人类的活动和意图,状况的推理,并以自然的方式与人类互动。它还可以双手抓住和操纵物体,以准确、安全地使用电钻和锤子之类的工具。财团成员在这一领域取得的主要突破包括:用于整合感觉运动技能,学习和推理能力的功能控制架构;新颖的工具抓取方法,将视觉和触觉感测与基于模型和数据驱动的机器学习方法相结合;从探索性学习到人类教学或辅导的学习技术。

主动协作

ARMAR-6AI功能使其能够在编程时未预见的情况下工作,从而使其能够在工业设施中自主执行维护任务。还可以认识到其合作伙伴的帮助和提供帮助的需求。该财团希望能够在无需完全监督的3D训练数据的情况下教授如何在3D中进行观看的能力,从而彻底改变机器学习领域。财团成员在这一领域取得的主要突破包括:从活动和动作序列识别到工具细分和上下文分类的新型知识收集算法;反应运动计划,使机器人能够对人/环境相互作用力做出反应;动态3D场景理解的新算法,即使对象独立于摄像机移动,也可以构建环境的几何和语义3D地图。

自然语言

对于协作机器人,信任和采用是关键。您构建的内容必须适合人们的自然工作方式,其中包括能够在适合人类的时标中做出响应并以对人类有意义的方式做出响应。财团成员在这一领域取得的主要突破包括仅基于全神经模型(自动语音识别,对话建模和语音合成)创建人机对话界面。

Ocado Technology机器人技术研究员Graham Deacon博士解释说:“类人机器人对于以真正有用的方式提高工业环境中的灵活性和安全性至关重要。使ARMAR-6与人类进行交流和交互的技术,例如自然语言理解、软操纵和3D空间感知,也意味着该机器人可以进一步开发以在其他情况下提供帮助,例如帮助减少污染或协助生活。”