Kit-Net: 未知の3D物体を未知の3D空洞に嵌め込む自己教師あり学習
Kit-Net: Self-Supervised Learning to Kit Novel 3D Objects into Novel 3D Cavities
深度画像から物体と空洞の3D回転をCNNで推定し、未知の物体を未知の空洞に嵌め込む枠組みを提案。シミュレーションで98.9%の位置合わせ精度、実機で63%の成功率を達成した。
著者: Shivin Devgon, Jeffrey Ichnowski, Michael Danielczuk, Daniel S. Brown, Ashwin Balakrishna, Shirin Joshi, Eduardo M. C. Rocha, Eugen Solowjow, Ken Goldberg
分類: cs.RO, cs.AI, cs.CV
原文アブストラクト
In industrial part kitting, 3D objects are inserted into cavities for transportation or subsequent assembly. Kitting is a critical step as it can decrease downstream processing and handling times and enable lower storage and shipping costs. We present Kit-Net, a framework for kitting previously unseen 3D objects into cavities given depth images of both the target cavity and an object held by a gripper in an unknown initial orientation. Kit-Net uses self-supervised deep learning and data augmentation to train a convolutional neural network (CNN) to robustly estimate 3D rotations between objects and matching concave or convex cavities using a large training dataset of simulated depth images pairs. Kit-Net then uses the trained CNN to implement a controller to orient and position novel objects for insertion into novel prismatic and conformal 3D cavities. Experiments in simulation suggest that Kit-Net can orient objects to have a 98.9% average intersection volume between the object mesh and that of the target cavity. Physical experiments with industrial objects succeed in 18% of trials using a baseline method and in 63% of trials with Kit-Net. Video, code, and data are available at https://github.com/BerkeleyAutomation/Kit-Net.
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