Autonomous Robotic Assembly: From Part Singulation to Precise Assembly

想象一下，有一个机器人可以从任意排列的零件中组装出一个功能性的产品。设计这样一个机器人系统是一个复杂的问题，它面临着几个挑战。为了绕过这些挑战，当前一代组装系统需要进行大量的系统集成工作，以提供组装所需的结构和精度。这些系统主要负责部件分离、部件套件和部件检测，这些任务是通过智能系统设计来完成的。在本文中，我们提出了一种具有最小结构要求的齿轮箱的自主组装方法。组装零件在机器人的二维工作环境中随机放置。所提出的系统利用了多种不同的操作技能，如抓握时的滑动、手中操作和插入，来组装齿轮箱。所有这些任务都是通过视觉、触觉和力矩传感器进行闭环控制的。我们进行了大量的硬件实验，以展示所提出的方法以及整个系统的鲁棒性。请参见补充视频：https://www.youtube.com/watch?v=cZ9M1DQ23OI。

自动装配系统需要大量的系统集成工作，如何设计一个能够在任意配置下装配功能性产品的机器人系统？

提出了一种基于视觉、触觉和力矩传感器的自主装配系统，可以在二维工作环境中装配随机放置的齿轮箱，使用滑动抓取、手中操作和插入等多种技能。

实验展示了该方法的鲁棒性，并提供了补充视频；使用了多种传感器和技能，实现了自主装配，不需要大量系统集成工作。

在自主装配领域，还有一些相关研究，如《Robotic Assembly of a Car Seat》、《Autonomous Robotic Assembly of Modular Spacecraft》等。