博洛尼亚大学（University of Bologna）和伊莱克斯大学（Electrolux）的研究人员最近开发了一种新的机器人系统，可以帮助人类完成最常见的日常家务之一，即洗衣服。该系统在《SpringerLink的人性化机器人学》上发表的一篇论文中介绍，该系统经过成功训练，可以在一个清洗周期完成后插入物品并从洗衣机中取出。
“我们最近的项目是一家行业合作伙伴伊莱克斯公司和博洛尼亚大学合作的结果，”开展该研究的研究人员之一吉安卢卡·帕利告诉TechXplore。“我们的行业合作伙伴伊莱克斯有兴趣在其家用电器测试实验室中开发和部署机器人化洗衣操作，以加快新产品的测试和评估。这一兴趣的动机是，部署机器人系统可能有助于他们节省时间和金钱，通过全天候运行测试和验证，将嗡嗡声降至最低或无嗡嗡声干预。“”
博洛尼亚大学自动化与机器人实验室（LAR）一直在进行广泛的机器人操作研究。在过去几年中，该实验室的研究人员引入了许多有前途的系统，包括机器人手设计和开关设备布线和可变形物体操纵的新方法。
“伊莱克斯和我们实验室之间的这种匹配兴趣导致了2017年正式启动的合作，”Palli说。“包括我们最近的论文在内，这个合作项目的主要目标是开发和评估一个机器人系统（感知管道和控制算法），以自动化洗衣操作。”
LAR和伊莱克斯公司最近的研究目标是，最终用完全自主的移动机器人手臂取代洗衣店和服务的人工操作员。这远非易事，因为衣服是高度可变形的，机器人通常很难有效地处理可变形对象。
对于机器人系统来说，洗衣服需要几个步骤。这些步骤包括检测需要清洗的衣服，将其捡起来，将其插入洗衣机，解释洗衣机显示屏上的信息，并调整机器上的设置以执行所需的清洗周期。
Palli说：“确保成功插入洗衣房并从滚筒门区域进行回收拣选，以防大型衣物部分离开洗衣机，这也是拟议系统成功的关键。”。
为了提高机器人系统抓取和操作衣物和其他纺织品的能力，研究人员开发了一种基于点云的感知算法。该算法可以检测织物表面的褶皱，沿着褶皱状结构计算样条曲线，并估计最佳抓取帧。
Palli说：“为了在没有皱纹的情况下提高物体的可抓取性，我们还评估了一种斑点检测方法以及抓取姿势质量排名，该方法可以识别最佳姿势。”。“我们还开发了基于深度学习的洗衣机用户界面检测和解释算法，使我们能够完全自动化机器人洗衣操作。”
在开发了机器人系统及其各种组件后，研究人员在一系列测试中评估了其有效性。在这些测试中，他们使用了他们开发的两个机器人平台，即Tiago和Baxter机器人，以及AEG洗衣机。
帕利说：“我们的研究表明，文献中并没有对自动洗衣操作的问题进行全面的研究。”。“这是首次对完全机器人化洗衣周期操作的所有方面进行一次性研究，包括抓取成功、显示识别和交互过程中的机器人碰撞避免。此外，我们还能够开发和研究一种仿人的衣物抓取策略，其目标是从实时点云捕捉到的褶皱和斑点th 3D飞行时间（ToF）摄像机。“”
未来，该研究团队开发的自动洗衣系统可以在现实环境中实施和测试，以评估其在现实环境中的性能。虽然在最初的测试中，该系统取得了令人满意的结果，但研究人员现在计划继续对其进行研究，以提高其通用性和进一步处理纺织品的能力。
“有两个未来的研究方向，”Palli补充道。“第一条扩展线是评估深度神经网络用于皱纹识别抓取检测的任务。这将允许进一步推广先前开发的视觉算法。第二个扩展领域是在工业场景中完全部署拟议系统，并可能量化从该机器人系统获得的经济和其他效益。我们知道我们的行业合作伙伴将在这方面开展进一步的工作。“”
漏 2022科学X网络