新技術可讓機器人處理褶皺布料

為了協助人類進行日常活動并成功完成家務，機器人應能有效操縱人們每天使用的物品。然而，一些物體由于其形狀、靈活性或其他特性，很難被機械手抓取和處理，例如有褶皺的衣服。瑞士蘇黎世聯邦理工學院的研究人員最近引入了一種新的計算技術，可以將皺巴巴的布料可視化，幫助機器人規劃有效策略，以便在做家務時抓住布料并進行一系列操作。相關論文最新發表在預印本網站arXiv 上。

為了在單視角網格上重建皺巴巴的布料，研究人員使用了一個基于圖形神經網絡的模型。該算法旨在處理可以用圖形表示的數據。

研究人員匯編了一個數據集訓練其模型，其中包含超過120 000 張合成圖像，這些圖像來自布料網格的模擬、渲染的頂級視頻RGBD 布料圖像，以及在現實世界中捕獲的3 000 多張帶標簽的布料圖像。在對這兩個數據集進行大量訓練后，研究人員發現，模型只需從上方查看布料就可有效地預測整個布料頂點的位置。

為了評估模型的性能，研究人員進行了一系列測試。他們將模型應用到ABB YuMi 機器人上，這是一個有兩只胳膊和兩只手的人形半身機器人。

在模擬和實驗中，他們的模型都能夠生成布料的網格，從而有效指導ABB YuMi 機器人的運動，使它無論是用單手還是同時使用雙手，都能夠更好地握住和操縱各種布料。

研究人員匯編的數據集和模型的代碼是開源的，可以在GitHub 上訪問。未來這項研究可能會為機器人領域的進一步發展鋪平道路，有助于讓移動機器人更好地幫助人類做家務，尤其是提高它們處理桌布和其他各種常用布料的能力。