Kalibrace robotické kůže humanoidního robota: porovnání a kombinace “sebedotykových” konfigurací a 3D rekonstrukce z fotografií

Abstract

Tato práce se zabývá kalibrací pozice taktilních senzorů na těle robota. Pracuje s umělou kůží sestávající z trojúhelníkových buněk, nasazenou na humanoidního robota Nao. Tento projekt navazuje na předchozí práci, jež poskytla kinematický model robota i s kůží a v rámci níž bylo provedeno několik kalibrací pomocí sebedotykových konfigurací. Cílem nyní je zvýšit přesnost odhadu pozic prvků umělé kůže přidáním bodového koncového efektoru na jeden z kinematických řetězců a vytvořením modelu kůže pomocí 3D rekonstrukce z fotografií. V kombinaci s existujícími datasety sestávajících z doteků dvou částí kůže přidání dotekových konfigurací s bodovým koncovým efektorem zlepšilo odhad parametrů. Proces 3D rekonstrukce poskytl velmi přesný model pozic taktilních senzorů, čímž výrazně snížil počet parametrů, jež je nutné optimalizovat.

This work is focused on the calibration of tactile sensor positions on a robot body. We are working with an artificial skin consisting of triangular modules mounted on a humanoid robot Nao. This project builds on a previous work which provided a kinematic model of the robot with skin and performed several calibrations using the self-touch method. The purpose now is to improve the accuracy of estimated skin elements' position by adding a single-point end effector to one of the kinematic chains in self-touch configurations and by providing a model of the skin using 3D surface reconstruction from photographs. The single-point end effector improved the estimated positions when combined with the existing datasets consisting of configurations with two touching skin parts. The 3D reconstruction process provided very accurate mutual positions of the tactile sensors and significantly reduced the number of parameters needed to be optimized.