視覚誘導によるパプリカ収穫用自律二腕抽出ロボット
Vision-guided Autonomous Dual-arm Extraction Robot for Bell Pepper Harvesting
屋外環境でのパプリカ収穫を目的とした、視覚認識と二腕協調プランニングを統合した移動マニピュレーションシステムを提案し、60%超の収穫成功率と100秒未満のサイクルタイムを実証した。
詳しい要約
1. どんなもの?
2. 先行研究と比べてどこがすごい?
3. 技術・手法の肝は?
4. どうやって有効だと検証した?
5. 議論はある?
6. 次に読むべき論文は?
※ AIが要旨から生成した要約です。正確性は原文をご確認ください。
著者: Kshitij Madhav Bhat, Tom Gao, Abhishek Mathur, Rohit Satishkumar, Francisco Yandun, Dominik Bauer, Nancy Pollard
分類: cs.RO
原文アブストラクト
Agricultural robotics has emerged as a critical solution to the labor shortages and rising costs associated with manual crop harvesting. Bell pepper harvesting, in particular, is a labor-intensive task, accounting for up to 50% of total production costs. While automated solutions have shown promise in controlled greenhouse environments, harvesting in unstructured outdoor farms remains an open challenge due to environmental variability and occlusion. This paper presents VADER (Vision-guided Autonomous Dual-arm Extraction Robot), a dual-arm mobile manipulation system designed specifically for the autonomous harvesting of bell peppers in outdoor environments. The system integrates a robust perception pipeline coupled with a dual-arm planning framework that coordinates a gripping arm and a cutting arm for extraction. We validate the system through trials in various realistic conditions, demonstrating a harvest success rate exceeding 60% with a cycle time of under 100 seconds per fruit, while also featuring a teleoperation fail-safe based on the GELLO teleoperation framework to ensure robustness. To support robust perception, we contribute a hierarchically structured dataset of over 3,200 images spanning indoor and outdoor domains, pairing wide-field scene images with close-up pepper images to enable a coarse-to-fine training strategy from fruit detection to high-precision pose estimation. The code and dataset will be made publicly available upon acceptance.
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