カスタムグリッパによるロバストなビンピッキングのための学習フレームワーク
A Learning Framework for Robust Bin Picking by Customized Grippers
形状が多様な物体を対象に、最適化ベースの把持計画とR-CNNによる探索領域提案を組み合わせ、カスタムグリッパの把持をリアルタイムに計画する学習フレームワークを提案した。
著者: Yongxiang Fan, Hsien-Chung Lin, Te Tang, Masayoshi Tomizuka
分類: cs.RO, cs.AI
原文アブストラクト
Customized grippers have specifically designed fingers to increase the contact area with the workpieces and improve the grasp robustness. However, grasp planning for customized grippers is challenging due to the object variations, surface contacts and structural constraints of the grippers. In this paper, we propose a learning framework to plan robust grasps for customized grippers in real-time. The learning framework contains a low-level optimization-based planner to search for optimal grasps locally under object shape variations, and a high-level learning-based explorer to learn the grasp exploration based on previous grasp experience. The optimization-based planner uses an iterative surface fitting (ISF) to simultaneously search for optimal gripper transformation and finger displacement by minimizing the surface fitting error. The high-level learning-based explorer trains a region-based convolutional neural network (R-CNN) to propose good optimization regions, which avoids ISF getting stuck in bad local optima and improves the collision avoidance performance. The proposed learning framework with RCNN-ISF is able to consider the structural constraints of the gripper, learn grasp exploration strategy from previous experience, and plan optimal grasps in clutter environment in real-time. The effectiveness of the algorithm is verified by experiments.
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