每章概述了團(tuán)隊(duì)選擇硬件組件和軟件方法背后的理念和戰(zhàn)略。各團(tuán)隊(duì)對(duì)總體系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行了描述,并詳細(xì)地討論了識(shí)別與姿態(tài)確定算法、硬件和軟件抓取策略、運(yùn)動(dòng)規(guī)劃方法和錯(cuò)誤恢復(fù)技術(shù)。
更靈活地揀選和放置物品可能是未來研究的一個(gè)關(guān)鍵課題。APC 的目的是分析和討論建立機(jī)器人系統(tǒng)的技術(shù)問題,分析它們的性能并使它們彼此競(jìng)爭(zhēng)。在這種目的成為現(xiàn)實(shí)之前,仍有各種問題必須克服,比賽公開分享知識(shí)就是為了促進(jìn)關(guān)鍵問題的解決。人們希望通過 APC 在機(jī)器人分揀技術(shù)方面取得重大進(jìn)展。
本書旨在匯集亞馬遜揀選挑戰(zhàn)賽(APC)中所展示或應(yīng)用的思想和解決方案。從2015年到2017年,共有50多個(gè)獨(dú)立團(tuán)隊(duì)參與挑戰(zhàn)。在3年的時(shí)間內(nèi),這些團(tuán)隊(duì)從競(jìng)賽初期的沒有任何共同點(diǎn),到競(jìng)賽結(jié)束時(shí)參與的機(jī)器人工程師和科學(xué)家已形成一個(gè)非正式的社區(qū),共同分享在電子商務(wù)和倉庫現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景中機(jī)器人問題的解決之道。
亞馬遜機(jī)器人公司從2015年開始組織亞馬遜揀選挑戰(zhàn)賽,隨著時(shí)間的推移,比賽逐漸演變成參與者共同努力來解決機(jī)器人揀選中的實(shí)際問題,目的是促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展而非學(xué)術(shù)探究。本書文章按年份排列,以展示挑戰(zhàn)問題和解決方案的發(fā)展過程,反映機(jī)器人工業(yè)應(yīng)用的迫切需求。
每章概述了團(tuán)隊(duì)選擇硬件組件和軟件方法背后的理念和戰(zhàn)略。各團(tuán)隊(duì)對(duì)總體系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行了描述,并詳細(xì)地討論了識(shí)別與姿態(tài)確定算法、硬件和軟件抓取策略、運(yùn)動(dòng)規(guī)劃方法和錯(cuò)誤恢復(fù)技術(shù)。
我們希望本書能為那些熱衷于機(jī)器人自動(dòng)揀選問題的人提供有啟發(fā)性的資料。本書包括獲勝隊(duì)伍的論文,作者分享的自己的相關(guān)經(jīng)驗(yàn),這對(duì)每一個(gè)有意于該主題的人都是一個(gè)好的起點(diǎn)。
我們要感謝為本書提供幫助的所有團(tuán)隊(duì)。眾所周知,當(dāng)事情發(fā)生的幾年后再寫出當(dāng)年自己的經(jīng)歷和心得并不容易。我們也要感謝在每次賽后研討會(huì)上分享經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)知識(shí)的團(tuán)隊(duì)。最后也是最重要的,我們衷心感謝亞馬遜機(jī)器人公司,它通過對(duì)比賽的支持,推動(dòng)了機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展,有助于專業(yè)人員集中精力研究物品分揀等現(xiàn)有的行業(yè)痛點(diǎn)。
◎CVAP隊(duì)在2015年亞馬遜揀選挑戰(zhàn)賽(APC)上的移動(dòng)分揀系統(tǒng)
杭凱宇,弗朗西斯科·E. 維尼亞·B,米歇爾·科倫奇,卡爾·鮑威爾,亞歷山德羅·皮羅潘和丹妮卡·克拉吉奇001
◎UAlberta隊(duì):亞馬遜揀選挑戰(zhàn)賽(APC)課程
卡米洛·佩雷斯·昆特羅,奧斯卡·拉米雷斯,安迪·赫斯,馮榮,馬蘇德·德赫恩,張宏和馬丁·賈格桑德013
◎一種實(shí)現(xiàn)倉庫自動(dòng)揀選的軟體機(jī)器人方法
托馬索·帕迪,馬蒂亞·波吉亞尼,伊曼努埃爾·盧貝托,亞歷山德羅·勞吉,馬諾洛·加拉比尼,里卡多·佩西奇尼,曼努埃爾·朱塞佩·卡塔拉諾,喬治·格里奧利,曼努埃爾·博尼拉和安東尼奧·比奇021
◎2015年亞馬遜揀選挑戰(zhàn)賽(APC)南洋機(jī)器人分揀團(tuán)隊(duì):使用
單個(gè)RGB-D圖像和組合分類器對(duì)雜亂環(huán)境中對(duì)象的自上而下
(Top-Down)識(shí)別方法
艾伯特·考索,賽義德·奧馬爾·卡邁勒,斯蒂芬·維達(dá)斯和陳義明032
◎KTH隊(duì)在2016年亞馬遜揀選挑戰(zhàn)賽(APC)的揀選方案
迪奧戈·阿爾梅達(dá),拉爾斯·安布羅斯,塞爾吉奧·卡卡莫,陳曦,西爾維婭·克羅西尼,若昂·F. 平托·B. 德·卡瓦略,約書亞·A. 豪斯坦,萊詹德羅·馬爾津諾托,弗朗西斯科·E. 維尼亞·B,伊安尼斯·卡拉伊安尼斯,佩特·厄格倫,帕特里克·詹斯費(fèi)爾特和丹妮卡·克萊奇043
◎亞馬遜機(jī)器人挑戰(zhàn)賽(ARC)中物體抓取的端對(duì)端(End-to-End)學(xué)習(xí)
松本英一,齋藤正昭,久米絢香和譚杰洛052
◎2016年APC優(yōu)勝者Delft隊(duì)的機(jī)器人運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)工程分析
卡洛斯·赫爾南德斯·科爾巴托,穆昆達(dá)·巴拉特希沙062
◎站在巨人的肩膀上:新人參加2017年亞馬遜機(jī)器人挑戰(zhàn)賽的經(jīng)驗(yàn)
古斯塔沃·阿方索·加西亞·里卡德斯,洛特菲·埃爾·哈菲和費(fèi)利克斯·馮·德里加斯基075
◎C2M團(tuán)隊(duì)在2016年亞馬遜揀選挑戰(zhàn)賽(APC)執(zhí)行揀貨和裝貨任務(wù)的
兩個(gè)協(xié)作機(jī)器人
藤井裕彥,山下隆彥,秋木秀一,橋本萬部,多美玉,川上隆,藤田正彥,小島良司和白川方孝089
◎IITK-TCS團(tuán)隊(duì)在2017年參加亞馬遜機(jī)器人挑戰(zhàn)賽(ARC)參賽作品
系統(tǒng)描述
阿尼瑪·馬吉姆德,奧利維亞·昆都,薩姆拉特·杜塔,斯瓦加特·庫馬爾和拉斯米達(dá)爾·貝赫拉099
◎設(shè)計(jì)Cartman:一個(gè)參加2017年亞馬遜機(jī)器人挑戰(zhàn)賽(ARC)的
笛卡爾機(jī)械臂
于爾艮·萊特納,道格拉斯·莫里森,安東·米蘭,諾頓·凱利-博索爾,馬修·麥克塔加特,亞當(dāng)·W. 托和彼得·科克111
我們還描述了提出的系統(tǒng)的兩個(gè)
特性,即吸力工具和存儲(chǔ)系統(tǒng),這兩個(gè)特性對(duì)比賽表現(xiàn)起到了重要作用。
我們?cè)?2017 年 ARC 的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)如下:
(1)考慮以前競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的經(jīng)驗(yàn),避免犯類似錯(cuò)誤。
(2)從使用過去競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的代碼和數(shù)據(jù)集開始。
(3)保持簡單,只做必要的事情。過度的設(shè)計(jì)和不必要的冗余會(huì)使系統(tǒng)
更容易發(fā)生故障。
(4)使用 Git、Docker 和 ROS 等工具促進(jìn)開發(fā)和從意外錯(cuò)誤中恢復(fù)。
(5)從可快速迭代的最小系統(tǒng)開始,以縮短原型和開發(fā)周期。
(6)開發(fā)強(qiáng)大的錯(cuò)誤恢復(fù)系統(tǒng),因?yàn)楦兄筒僮麇e(cuò)誤以及其他不確定性
是不可避免的。
(7)避免在最后一分鐘修改代碼,因?yàn)檫@會(huì)導(dǎo)致人為錯(cuò)誤。
(8)考慮照明因素,因?yàn)檫@會(huì)嚴(yán)重影響對(duì)場(chǎng)館內(nèi)物體的識(shí)別性能。
(9)防止傳感器過熱并預(yù)測(cè)穩(wěn)定性問題。
(10)從一開始就考慮物流工作,因?yàn)檫\(yùn)輸機(jī)器人通常很耗時(shí)。