作为研究项目的一部分，新加坡南洋理工大学(NTU Singapore)的科学家们开发了一种机器人，可以在不到十分钟的时间内独立组装宜家椅子的各个部件。gydF4y2Ba

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作为研究项目的一部分，新加坡南洋理工大学(NTU Singapore)的科学家们开发了一种机器人，可以在不到十分钟的时间内独立组装宜家椅子的各个部件。gydF4y2Ba

该机器人由一个来自IDS的Ensenso N35 3D相机和两个装有抓取物体的机械臂组成。机器人的硬件设计是为了模拟人们如何安装物体:“眼睛”被3D摄像机取代，“手臂”被能够在六个轴上移动的工业机器人手臂取代。每只手臂都装有平行的夹持器，用于拾取物体。力传感器连接在手腕上，以确定“手指”握握的力度以及它们使物体相互接触的力度。gydF4y2Ba

机器人首先对躺在地上的部件进行3D图像，然后绘制出各种部件的估计位置地图，从而开始组装过程。该任务由IDS的Ensenso 3D摄像机执行。该相机的工作原理是模仿人类视觉的“投影纹理立体视觉”(stereo vision)。两台摄像机从两个不同的位置获取同一场景的图像。虽然摄像机看到的场景内容是相同的，但根据摄像机的投影光线，物体的位置是不同的。特殊的匹配算法比较两幅图像，搜索对应的点，并在视差图中可视化所有点的位移。Ensenso软件可以确定每个图像像素或物体点的3D协调，在这种情况下是椅子组件。gydF4y2Ba

机器人视觉的复杂性gydF4y2Ba

挑战在于如何在混乱的环境中尽可能精确、快速和可靠地定位组件。这是由Ensenso相机的强光投影仪保证的。这通过使用图案掩模在物体表面产生高对比度纹理，即使在困难的光照条件下。投影的纹理补充了宜家椅子组件上薄弱或不存在的物体表面结构。gydF4y2Ba

虽然不是这个应用程序所必需的，这里使用的N35模型甚至更进一步:由于集成的FlexView投影仪技术，投影在组件的物体表面上的图案可以移动，以改变表面的纹理。获取具有不同纹理的同一物体场景的多个图像对会产生更多的图像点。因此，椅子的组件以更高的分辨率以3D方式显示，使机器人更容易识别。另一个优点是Ensenso软件的机器人手眼校准功能。使用校准板，可以确保摄像机坐标系(在本例中是固定摄像机)的位置相对于基本坐标系(组件的位置)确定。这使得机器人的手能够精确地对图像信息做出反应，并准确地到达目的地。gydF4y2Ba

家具组装不到十分钟gydF4y2Ba

南洋理工大学范光强教授解释说:“对于一个机器人来说，如此精确地组装一把宜家椅子比它看起来要复杂得多。”“组装工作对人类来说可能是自然而然的，但它必须被分解成不同的步骤，比如确定不同的椅子部件在哪里，抓住这些部件所需的力，以及确保机械臂在移动时不会相互碰撞。通过大量的工程工作，我们开发出了算法，使机器人能够自行采取必要步骤组装椅子。”结果是:南洋理工大学的机器人在短短8分55秒内就安装好了宜家的“斯特凡”椅子。根据Pham Quang Cuong教授的说法，人工智能将使应用程序在未来更加独立和有前途:“我们希望将更多的人工智能集成到这种方法中，使机器人更加自主，这样它就可以通过人类演示或阅读说明书，甚至通过组装产品的图像来学习组装椅子的不同步骤。”gydF4y2Ba

前景gydF4y2Ba

新加坡南洋理工大学的科学家开发的机器人被用于研究智能操纵，这是机器人技术的一个领域，需要精确控制特殊机器人手或手指的力量和运动。半岛app官网这需要所有硬件和软件组件的完美交互。使用Ensenso立体3D相机进行3D图像处理是解决方案的关键。它不仅在准确性上令人信服，而且在经济和速度上也令人信服。这标志着家具组装领域的真正进步——而且不仅仅是在这里。gydF4y2Ba

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