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2019年01月30日 | 澳洲科学家研发出一种新方法 解决机器人抓取难题

2019-01-30 来源:工程师青青

机器人抓取一直是业界的一大难题,最近,澳大利亚昆士兰科技大学的机器人学家们开发出了一种新的方法,让机器人可以更快、更准确地抓取物体,包括混乱和多变的环境中,这可能会提高其在工业和家庭环境中的实用性。

新的方法是基于生成式抓取卷积,允许机器人快速扫描环境,并使用深度图像映射其捕获的每个像素,提升抓取质量。经过现实世界的,其在动态环境中的抓取准确率已经达到88%,而在静态环境中的抓取准确率更是高达92%。

昆士兰科技大学的Jurgen Leitner博士表示,对于人类来说,抓取物体只是一个非常简单的基本任务,但对于机器人来说却非常困难,几乎是个不可能完成的任务。

Leitner说,“在非常受控的环境中,我们可以编程让机器人去抓取某种特定的物件。然而,目前机器人抓取系统的一个主要缺点是无法快速适应变化,例如当物体移动时。”

他还表示,“世界是不可预测的,事物在不断发生变化、移动且混乱,而且往往会在没有任何警告的情况下发生,所以机器人需要能够在非结构化的环境中适应和工作,如果我们希望它们有效的话。”

为此,由Leitner领导的团队首先开发了一个人工神经网络(一种基于人工智能的系统,让通过分析示例来学习任务)。通过使用该网络和深度测绘相机,双指抓取机器人随后能够制作位于其前方的移动且杂乱的物体集合的逐像素深度图,然后确定最佳抓取方法用于抓取这些物体中的任何一个。这是一种实时的、对象无关的闭环综合抓取方法。

Leitner的团队成员还包括博士研究员Douglas Morrison和昆士兰科技大学科学与工程学院的杰出教授Peter Corke。

Morrison说,“生成式抓取卷积神经网络方法通过预测每个像素处的双指抓握的质量和姿态来工作。通过在一次扫描中使用深度图像映射它前面的内容,机器人在做出决定之前不需要采样许多不同的可能抓握,避免了漫长的计算时间。”

“在我们的实际测试中,我们对一组以前未见过的几何物体的抓取成功率为83%,对一组移动的家居物体的抓取成功率为88%。我们在抓取动态混乱的物体成功率为81%。”

Leitner博士说,这种方法克服了目前抓取技术的一些局限性。

他说,“举个例子,在2017年的抓取挑战赛中,我们赢得了冠军。我们的机器人CartMan先查看一堆物品,然后做出决定哪里是抓取一个物品的最佳位置,然后盲目地去尝试抓取它。”

他表示,“使用这种新方法,我们可以在大约20毫秒内处理机器人查看的对象的图像,这允许机器人更新其关于抓取物体的位置的决定,然后可以更大胆去做。这在杂乱的空间中尤为重要。”

Leitner博士表示,这些改进对于工业自动化和家庭环境是有价值的。

Leitner博士说,“这项研究使我们能够使用机器人系统,而不仅仅是在基于机器人能力构建整个工厂的结构化设置中。它还允许我们抓取非结构化环境中的对象,其中事物没有被完美地规划和排序,并且机器人需要适应变化。这对于工业非常有利,不管是在线购物的仓库分类,还是水果采摘。它也可以应用在家里。因为现在智能机器人越来越多,不仅仅是扫地或拖地,而且还可以拾取物品并将其收拾好。”

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Amphenol Thermometrics 是 Amphenol 公司旗下的子公司,专注于设计、制造和销售温度传感器和测量解决方案,在电子行业和其他领域发挥着重要作用。以下是关于 Amphenol Thermometrics 公司发展的五个相关故事:

  1. 创立与初期发展:Amphenol Thermometrics 公司的历史可以追溯到20世纪60年代,当时公司成立于美国纽约州的克拉克森市。最初,公司主要致力于生产温度传感器和测量装置,为不同行业的客户提供可靠的温度监测解决方案。随着技术的进步和市场需求的增长,Amphenol Thermometrics 逐渐壮大成为温度传感器领域的重要参与者。

  2. 技术创新与产品多样化:Amphenol Thermometrics 公司在温度传感器领域持续进行技术创新,并不断推出新型的温度传感器和测量解决方案。公司致力于提升产品的精度、灵敏度和可靠性,满足客户对高性能温度监测设备的需求。除了传统的温度传感器,Amphenol Thermometrics 还推出了一系列新型产品,如热电阻、热敏电阻、红外线传感器等,拓展了产品线的多样性。

  3. 客户合作与定制化解决方案:Amphenol Thermometrics 公司与客户建立了密切的合作关系,共同开发定制化的温度传感器和测量解决方案。公司的工程团队与客户紧密合作,根据客户的需求和应用场景,设计和制造符合特定要求的产品。这种定制化解决方案能够满足客户个性化的需求,为客户提供更加专业和完善的温度监测服务。

  4. 质量控制与认证标准:Amphenol Thermometrics 公司高度重视产品质量控制,并严格遵循国际质量管理体系标准。公司的生产工艺和质量管理体系符合ISO 9001质量管理体系认证标准,以确保产品质量的稳定性和可靠性。此外,Amphenol Thermometrics 公司的产品还通过了各种行业和应用领域的认证标准,如汽车行业的TS16949认证等,确保产品符合行业标准和规定。

  5. 全球市场拓展与合作伙伴关系:除了在美国的生产基地外,Amphenol Thermometrics 公司还在全球范围内设有多个销售办事处和代理商网络,拓展了国际市场份额。公司与全球各种行业领先企业建立了长期稳定的合作关系,共同推动产品的创新和市场拓展。通过全球市场拓展和合作伙伴关系,Amphenol Thermometrics 公司不断扩大业务规模,增强了在温度传感器领域的市场竞争力。

这些故事展示了 Amphenol Thermometrics 公司从成立初期到如今在技术创新、产品多样化、客户合作与定制化解决方案、质量控制与认证标准以及全球市场拓展与合作伙伴关系等方面取得的重要进展。

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  2. 科技创新和产品多样化: 20世纪中叶,3M公司持续推动科技创新,不断扩展产品线。其中,最著名的是1950年代推出的可粘贴便签纸(Post-it)和1960年代推出的微型胶带(Scotch-Brite),这些产品成为公司的标志性产品,极大地推动了其业务的发展。

  3. 国际化战略和全球扩张: 20世纪后半叶,3M公司加速了国际化战略,并在全球范围内扩张业务。通过收购和合作,公司进入了新的市场和领域,如医疗保健、电子、汽车、能源等。3M在全球建立了广泛的生产基地和研发中心,成为一家跨国企业。

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1. 基本二阶段低通滤波器电路的结构是怎样的?

回答:基本二阶段低通滤波器电路通常由两个一阶低通滤波器级联而成,每个一阶低通滤波器包含一个电阻和一个电容。具体来说,电路由两个电阻(R1, R2)和两个电容(C1, C2)组成。输入信号首先经过R1和C1组成的一阶低通滤波器,然后其输出再经过R2和C2组成的第二个一阶低通滤波器。这种结构可以有效滤除输入信号中的高频分量,只保留低频部分。

2. 如何计算二阶段低通滤波器的截止频率?

回答:二阶段低通滤波器的截止频率并非简单地将两个一阶滤波器的截止频率相加或平均。实际上,其截止频率与两个电阻和两个电容的值都有关。对于RC滤波器,单个一阶低通滤波器的截止频率为f_c1 = 1/(2πR1C1)和f_c2 = 1/(2πR2C2)。然而,对于二阶RC低通滤波器,其总截止频率通常使用以下公式计算:

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