The automatic shape control of deformable objects is an open (and currently hot) manipulation problem that is challenging due to the object's high-dimensional shape information and its complex physical properties. As a feasible solution to these issues, in this paper, we propose a new methodology to automatically deform elastic rods into 2D desired shapes. For that, we present an efficient vision-based controller that uses a deep autoencoder network to compute a compact representation of the object's infinite dimensional shape. To deal with the (typically unknown) mechanical properties of the object, we use an online algorithm that approximates the sensorimotor mapping between the robot's configuration and the object's shape features. Our new approach has the capability to compute the rod's centerline from raw visual data in real-time; This is done by introducing an adaptive algorithm based on a self-organizing network. The effectiveness of the proposed method is thoroughly validated with simulations and experiments.


翻译:可变形物体的自动形状控制是一个开放的(和当前热)操作问题,由于该物体的高维形状信息及其复杂的物理特性,这一问题具有挑战性。作为这些问题的可行解决办法,我们在本文件中提出了将弹性棒自动变形为2D理想形状的新方法。为此,我们提出了一个高效的视觉控制器,该控制器使用深自动解码器网络来计算该物体的无限尺寸形状的缩放表示。为了处理该物体的(通常未知的)机械特性,我们使用一种在线算法,在机器人的配置和该物体的形状特征之间对感官模型绘图进行近似。我们的新方法有能力实时从原始视觉数据中计算棒的中线;这是通过引入基于自我组织网络的适应性算法来实现的。拟议方法的有效性通过模拟和实验得到彻底验证。

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