近日，日本芝浦工業(yè)大學(xué)（Shibaura Institute of Technology）的研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)出一種新型六自由度（6D）姿態(tài)數(shù)據(jù)集，旨在提升工業(yè)機(jī)器人抓取系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和適應(yīng)性。該數(shù)據(jù)集結(jié)合了RGB圖像和深度圖像，在動(dòng)態(tài)環(huán)境中的拾取和放置任務(wù)中展現(xiàn)出顯著的精度提升。

在機(jī)器人領(lǐng)域，精確的物體姿態(tài)估計(jì)，即確定物體的位置和方向，對(duì)于執(zhí)行制造和物流等行業(yè)中的拾取和放置任務(wù)至關(guān)重要。隨著機(jī)器人被賦予越來越復(fù)雜的操作，其準(zhǔn)確確定物體六自由度姿態(tài)的能力變得尤為關(guān)鍵。然而，盡管深度學(xué)習(xí)技術(shù)取得了進(jìn)展，6D姿態(tài)估計(jì)算法的性能在很大程度上仍依賴于其訓(xùn)練數(shù)據(jù)的質(zhì)量。

為此，芝浦工業(yè)大學(xué)工學(xué)院副教授Phan Xuan Tan領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)，包括來自越南河內(nèi)工業(yè)大學(xué)的Nguyen Van-Truong博士、Do Cong-Duy先生、Bui Thanh-Lam博士，以及來自越南河內(nèi)科技大學(xué)的Dang Thai-Viet副教授，設(shè)計(jì)了一個(gè)精心構(gòu)建的數(shù)據(jù)集，旨在提升6D姿態(tài)估計(jì)算法的性能。該數(shù)據(jù)集填補(bǔ)了機(jī)器人抓取和自動(dòng)化研究中的一大空白，為機(jī)器人在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中執(zhí)行任務(wù)提供了更高的精度和適應(yīng)性。這項(xiàng)研究于2024年11月23日在線發(fā)布，并于2024年12月刊登在《工程成果》（Results in Engineering）期刊第24卷上。

副教授Phan Xuan Tan表示：“我們的目標(biāo)是創(chuàng)建一個(gè)不僅推動(dòng)研究進(jìn)展，而且能解決工業(yè)機(jī)器人自動(dòng)化中實(shí)際挑戰(zhàn)的數(shù)據(jù)集。我們希望它能成為研究人員和工程師的寶貴資源?！?/p>

研究團(tuán)隊(duì)使用英特爾RealSense D435深度相機(jī)捕捉高質(zhì)量的RGB和深度圖像，并為每個(gè)圖像標(biāo)注物體的6D姿態(tài)數(shù)據(jù)，包括旋轉(zhuǎn)和位移信息。該數(shù)據(jù)集涵蓋了各種形狀和尺寸的物體，并通過數(shù)據(jù)增強(qiáng)技術(shù)，確保其在不同環(huán)境條件下的多功能性。這種方法使得該數(shù)據(jù)集在廣泛的機(jī)器人應(yīng)用中具有高度的適用性。

副教授Phan Xuan Tan進(jìn)一步指出：“我們的數(shù)據(jù)集經(jīng)過精心設(shè)計(jì)，具有工業(yè)實(shí)用性。通過包含不同形狀的物體和環(huán)境變量，它不僅為研究人員提供了寶貴的資源，也為在動(dòng)態(tài)和不可預(yù)測(cè)環(huán)境中操作機(jī)器人的工程師提供了支持?！?/p>

該研究的成果表明，利用新數(shù)據(jù)集訓(xùn)練的機(jī)器人抓取系統(tǒng)在復(fù)雜環(huán)境中實(shí)現(xiàn)了98%的準(zhǔn)確率，顯著優(yōu)于傳統(tǒng)方法。這一突破為工業(yè)自動(dòng)化中的機(jī)器人操作設(shè)立了新的標(biāo)準(zhǔn)，特別是在需要高精度和適應(yīng)性的任務(wù)中。

芝浦工業(yè)大學(xué)成立于1927年，是日本著名的私立理工科大學(xué)之一。學(xué)校以工程和技術(shù)研究聞名，致力于培養(yǎng)具有國(guó)際視野的工程師和研究人員。此次研究團(tuán)隊(duì)的成員還包括來自越南的合作機(jī)構(gòu)，體現(xiàn)了國(guó)際科研合作在推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步中的重要作用。

英特爾公司（Intel Corporation）是一家總部位于美國(guó)的跨國(guó)科技公司，成立于1968年。作為全球最大的半導(dǎo)體芯片制造商之一，英特爾在計(jì)算機(jī)處理器、人工智能和自動(dòng)駕駛等領(lǐng)域具有重要影響力。其RealSense系列深度相機(jī)廣泛應(yīng)用于機(jī)器人、虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)等領(lǐng)域，為開發(fā)先進(jìn)的計(jì)算機(jī)視覺系統(tǒng)提供了強(qiáng)大的硬件支持。

此次研究的成功，不僅展示了高質(zhì)量數(shù)據(jù)集在提升機(jī)器人操作精度方面的關(guān)鍵作用，也為未來在復(fù)雜和動(dòng)態(tài)環(huán)境中部署機(jī)器人系統(tǒng)提供了新的可能性。隨著工業(yè)自動(dòng)化需求的不斷增長(zhǎng)，這一成果有望在制造、物流等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，推動(dòng)機(jī)器人技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。