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Six-Dimensional Target Pose Estimation for Robot Autonomous Manipulation: Methodology and Verification

姿势 计算机科学 人工智能 计算机视觉 机器人 卷积神经网络 三维姿态估计 分割 关节式人体姿态估计 对象(语法)
作者
Rui Wang,Congjia Su,Hao Yu,Shuo Wang
出处
期刊:IEEE Transactions on Cognitive and Developmental Systems [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:15 (1): 186-197 被引量:7
标识
DOI:10.1109/tcds.2022.3151331
摘要

The autonomous and precise grasping operation of robots is considered challenging in situations where there are different objects with different shapes and postures. In this study, we proposed a method of 6-D target pose estimation for robot autonomous manipulation. The proposed method is based on: 1) a fully convolutional neural network for scene semantic segmentation and 2) fast global registration to achieve target pose estimation. To verify the validity of the proposed algorithm, we built a robot grasping operation system and used the point cloud model of the target object and its pose estimation results to generate the robot grasping posture control strategy. Experimental results showed that the proposed method can achieve a six-degree-of-freedom pose estimation for arbitrarily placed target objects and complete the autonomous grasping of the target. Comparative experiments demonstrated that the proposed target pose estimation method achieved a significant improvement in average accuracy and real-time performance compared with traditional methods.
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