Transport-by-Throwing – робототехнический переброс: эксперименты и реализация

К. В. Миронов

Аннотация


Перемещение предметов перебросом — это перспективный способ робототехнической транспортировки деталей в гибких производственных системах. Описываются численные эксперименты с траекториями выборки, хранящимися в наборе данных. Эти траектории наблюдались системой компьютерного видения в экспериментах по метанию объекта. Цель численного эксперимента – проверить точность алгоритма и найти наилучшие настройки. Описываются технические аспекты интеграции алгоритма в систему транспортировки. Версия алгоритма реализована на языке C++ и интегрирована в программный комплекс для отслеживания полета брошенного мяча. Описана итоговая проверка алгоритма. Эксперименты показали, что система со встроенным предиктором способна успешно ловить брошенные мячи.

Ключевые слова


робототехническая система; транспортировка; переброс; захват; статистическая оценка баллистических кривых; трекинг движущихся объектов; алгоритм ближайших соседей

Полный текст:

PDF

Литература


Baeuml B., Schmidt F. et al. "Catching flying balls and preparing coffee: Humanoid Rollin’Justin performs dynamic and sensitive tasks" // IEEE International Conference on Robotics and Automation, Shanghai, China, pp. 3443 to 3444, May 2011. DOI: 10.1109/ICRA.2011.5980073.

Birbach O., Frese U., Baeuml B. “Realtime perception for catching a flying ball with a mobile humanoid” // IEEE International Conference on Robotics and Automation, Shanghai, China, pp. 5955 to 5962, October 2011. DOI: 10.1109/ICRA.2011.5980138.

Cigliano P., Lippiello V. et al. "Robotic ball catching with an eye-in-hand single-camera system" // IEEE Transactions on Control System Technology, Vol. 23, No. 5, pp. 1657-1671, May 2015. DOI: 10.1109/TCST.2014.2380175.

Frank H., Barteit D. et al. "Autonomous mechanical controlled grippers for capturing flying objects" // IEEE Int. Conf. on Industrial Informatics, Vienna, Austria, pp. 431 to 436, June 2006. DOI: 10.1109/INDIN.2007.4384796.

Frank T., Janoske U. et al. "Automated throwing and capturing of cylinder-shaped objects" // IEEE Int. Conf. Robotic and Automation, Saint Paul, Minnesota, USA, pp. 5264 to 5270, May 2012. DOI: 10.1109/ICRA.2012.6224565.

Goetzinger M. Object Detection and Flightpath Prediction: Diploma Thesis / Faculty of Electrical Engineering. Vienna University of Technology, June 2015.

Kim S., Billard A. "Estimating the non-linear dynamics of free-flying objects" // Robotics and Autonomous Systems, Vol. 60, pp. 1108-1122, June 2012. DOI: 10.1016/j.robot.2012.05.022.

Namiki A., Ishikawa M. "Robotic catching using a direct mapping from visual information to motor command" // IEEE Int. Conf. Robotics & Automation, Taipei, pp. 2400-2405, Sept. 2003. DOI: 10.1109/ROBOT.2003.1241952.

Nishiwaki K., Konno A. et al. "The humanoid Saika that catches a thrown ball" // IEEE Int. Workshop on Robot and Human Communication, Sendai, Japan, pp. 94 to 99, October 1997. DOI: 10.1109/ROMAN.1997.646959.

Pongratz M. Object Touchdown Position Prediction: Diploma Thesis / Faculty of Electrical Engineering. Vienna University of Technology, September 2009.

Pongratz M. Bio-Inspired Transport by Throwing System: Dissertation / Faculty of Electrical Engineering. Vienna University of Technology, January 2016.

Миронов К. В. Transport-by-Throwing – робототехнический способ перемещения предметов перебросом: обсуждение научно-технической задачи // СИИТ. 2024. Т. 6, № 1(16). С. 43–53. EDN: QGFZBW.

Миронов К. В. Transport-by-Throwing – робототехнический способ перемещения предметов перебросом: обзор используемых методов // СИИТ. 2024. Т. 6, № 3(18). С. 3–48. EDN: FUUPEN.

Миронов К. В. Transport-by-Throwing — робототехнический способ перемещения предметов перебросом: эксперименты по наблюдению за траекторией объекта // СИИТ. 2025. Т. 7, № 2(21). С. 3–29. EDN: AGHGVU.

Миронов К. В. Transport-by-Throwing – робототехнический переброс предметов: алгоритм прогнозирования траектории // СИИТ. 2025. Т. 7, № 4(23). С. 3–28. EDN: TBEBLS.




DOI: https://doi.org/10.54708/2658-5014-SIIT-2025-no5-p40

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


(c) 2025 К. В. Миронов