過去十年，機器人領域的研究蓬勃發(fā)展，旨在應對對行業(yè)和公共領域具有真正價值的挑戰(zhàn)。隨著新的機器人系統(tǒng)每隔一天就會出現(xiàn)，開發(fā)可用于評估其性能并測試支撐其功能的算法的可靠工具就顯得尤為重要。

(資料圖片僅供參考)

牛津機器人研究所、制造技術中心(MTC)和伯明翰大學的研究人員最近推出了RAMP(機器人裝配操縱和規(guī)劃)，這是一個可用于評估裝配機器人(即設計用于裝配的機器人)能力的基準。組裝產品)來操縱物體并計劃它們的工作。arXiv預印本服務器上發(fā)表的一篇論文中介紹的新基準有助于增強裝配機器人的能力，促進其在制造業(yè)中的使用。

“這篇論文是與英國考文垂的制造技術中心(MTC)合作完成的，該中心有一系列行業(yè)合作伙伴，都在裝配的長期規(guī)劃領域面臨著類似的問題，”杰克·柯林斯(JackCollins)說道，他是該中心的研究人員之一。進行這項研究的研究人員告訴TechXplore。

“這個問題領域在機器人技術中存在許多挑戰(zhàn)和開放性問題，因此我們與MTC合作設計了一個基準，該基準反映了該領域和挑戰(zhàn)，同時也確保研究人員可以訪問它，以便他們能夠為解決相關問題做出貢獻?！?/p>

這項工作是在牛津大學IngmarPosner教授指導下的EPSRC嵌入智能計劃資助范圍內進行的。“我們基準的目標是挑戰(zhàn)驅動、易于訪問和開放。我們的愿景是提供一個平臺，該平臺將進一步發(fā)展為社區(qū)驅動的努力，以推進機器人技術研究，并重點關注制造和裝配領域的特定應用?！?/p>

測試和收集基線方法性能數(shù)據(jù)時使用的真實機器人設置的圖片。圖片來源：牛津機器人研究所

波斯納、柯林斯和他們的同事著手創(chuàng)建一個開放式基準，可以應用于更廣泛的機器人裝配任務。RAMP利用一系列可重新配置和擴展的基礎部件來測試機器人組裝更廣泛物體的能力。

“為了解決目標配置的變化，RAMP需要明確的推理和規(guī)劃來決定組裝梁的順序，否則結果將是不可行的組裝順序，”柯林斯解釋道。

從本質上講，RAMP允許用戶可靠地評估機器人操縱器將各種光束組裝成幾種不同目標配置之一的能力。該基準是圍繞場外施工中的常見挑戰(zhàn)而設計的，其中部件是在場外預制和組裝的，例如形成構成建筑物內部結構的框架。

Collins表示：“該基準測試的橫梁由一系列3D打印接頭和鋁型材制成，目標是盡快將這些橫梁組裝成給定的目標配置，同時確?？芍貜托??！薄癛AMP的設計獨特，用于評估需要對裝配順序進行明確推理的長期裝配任務。我們的基準還通過將所有內容公開供人們開始使用來降低進入門檻?！?/p>

RAMP是公開可用的，因此世界各地的研究人員和制造商現(xiàn)在可以使用它來測試自己的機器人系統(tǒng)。為用戶提供了開始使用基準測試所需的一切，包括基礎部件、組裝指南、基準實現(xiàn)代碼以及基于NvidiaIsaac平臺的高度真實模擬環(huán)境的代碼。

“RAMP還具有一個基線方法，能夠解決簡單的程序集類問題，我們公開發(fā)布基線，目的是允許其他人使用我們自己的工作并在我們自己的工作基礎上進行構建，”柯林斯說?！拔覀兿嘈牛@意味著在工業(yè)中直接使用的問題領域取得了可衡量的進展，同時也推動了機器人技術領域已知的一系列開放挑戰(zhàn)的進展。我們看到這個基準逐漸發(fā)展成為社區(qū)驅動的努力，未來的用戶將不斷發(fā)展基準涵蓋雙手操作、3D構建和變形操作等新領域?！?/p>

該研究團隊創(chuàng)建的新基準很快就會被證明是評估用于在場外建筑工地組裝結構的機器人的規(guī)劃和操作技能的寶貴工具。最終，RAMP可以幫助更好地評估機器人裝配領域的進展，同時也強調機器人的潛在問題以及如何克服這些問題。

“在我們未來的研究中，我們將尋求使用相關的模擬環(huán)境來應用基于學習的方法，以提出更強大的方法來解決裝配問題，”柯林斯補充道。“我們還將研究如何解決裝配順序，而不需要專家首先編寫可由符號規(guī)劃器解決的領域抽象?！?/p>

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