RF-Graspロボット、電波ビジョンで隠れたオブジェクトを検出・把持

壁を透過する電波で視覚の盲点を克服、倉庫作業の自動化に道

研究者たちが、壁を透過する電波を使用して遮蔽されたオブジェクトを検知するロボットを開発しました。RF-Graspと呼ばれるこのロボットは、この強力なセンシングと従来のコンピュータビジョンを組み合わせ、視界から遮られている可能性のあるアイテムを特定して把持します。この進歩は、将来的に倉庫作業を効率化したり、機械がごちゃごちゃしたツールキットからドライバーを取り出せるようにしたりするかもしれません。

倉庫作業は、時には危険な労働条件にもかかわらず、依然として通常人間の領域であり、ロボットの領域ではありません。それは部分的に、ロボットがそんな混雑した環境でオブジェクトを特定して把持するのに苦労するためです。光学ビジョンだけを使うと、可視光波は壁を透過しないため、箱に梱包されたアイテムや棚の別のオブジェクトの後ろに隠れたアイテムの存在をロボットは知覚できません──しかし電波なら透過できます。

無線周波数（RF）識別システムには2つの主要コンポーネントがあります：リーダーとタグ。タグは追跡対象のアイテムに取り付けられる（ペットの場合は体内に埋め込まれる）小さなコンピュータチップです。リーダーがRF信号を放出し、それがタグによって変調されリーダーに反射されます。反射信号は、タグ付けされたアイテムの位置と身元に関する情報を提供します。

RF-GraspはカメラとRFリーダーの両方を使用して、カメラの視界から完全に遮られている場合でも、タグ付けされたオブジェクトを発見して把持します。ロボットアームに把持ハンドが取り付けられ、カメラはロボットの手首に搭載されています。

RFリーダーはロボットとは独立して設置され、追跡情報をロボットの制御アルゴリズムに中継します。したがって、ロボットは常にRF追跡データと周囲の視覚的画像の両方を収集し続けます。

これら2つのデータストリームをロボットの意思決定に統合することは、研究者たちが直面した最大の課題の一つでした。ロボットは、各時点において、どちらのストリームがより重要かを判断しなければなりません。ロボットは、ターゲットオブジェクトのRFタグをピングしてその所在を把握することで、探索・把持プロセスを開始します。このシーケンスは、後ろからサイレンが聞こえ、振り返って見てサイレンの発生源をより明確に把握するのに似ています。

2つの補完的な感覚で、RF-Graspはターゲットオブジェクトにゼロインします。近づき、アイテムの操作を開始すると、RFよりはるかに細かい詳細を提供するビジョンが、ロボットの意思決定を支配します。

カメラのみ装備した類似ロボットと比較して、RF-Graspは総移動量を約半分に抑えてターゲットオブジェクトを特定・把持できました。さらに、RF-Graspは環境を「デクラッター（整理）」する独自の能力を示しました──梱包材や邪魔な障害物を取り除いてターゲットにアクセスします。

RF-GraspのRFセンシングは、倉庫でアイテムを操作せず、バーコードを露出させ、スキャンすることなく、アイテムの身元を即座に検証できます。家庭用途としては、工具箱から正しいレンチを見つけたり、紛失物を特定したりする可能性があります。

詳細情報はAbby Abazoriusまで（メールアドレスはスパムボットから保護されています。表示にはJavaScriptが必要です。電話：617-253-2709）。