This work investigates uncertainty-aware deep learning (DL) in tactile robotics based on a general framework introduced recently for robot vision. For a test scenario, we consider optical tactile sensing in combination with DL to estimate the edge pose as a feedback signal to servo around various 2D test objects. We demonstrate that uncertainty-aware DL can improve the pose estimation over deterministic DL methods. The system estimates the uncertainty associated with each prediction, which is used along with temporal coherency to improve the predictions via a Kalman filter, and hence improve the tactile servo control. The robot is able to robustly follow all of the presented contour shapes to reduce not only the error by a factor of two but also smooth the trajectory from the undesired noisy behaviour caused by previous deterministic networks. In our view, as the field of tactile robotics matures in its use of DL, the estimation of uncertainty will become a key component in the control of physically interactive tasks in complex environments.


翻译:这项工作根据最近为机器人视觉引入的一般框架,对触觉机器人中的不确定性和觉悟深度学习(DL)进行了调查。 对于一种测试情景,我们考虑与DL一起进行光学触摸感测,以估计边缘作为在各种2D试验对象周围向悬浮的反馈信号。我们证明,不确定性和觉悟DL可以改进对确定性DL方法的构成估计。系统估算了与每次预测相关的不确定性,这种预测与时间一致性一起使用,目的是通过Kalman过滤器改进预测,从而改进触觉塞尔沃控制。机器人能够有力地跟踪所有显示的等离子形状,以便不仅减少两个因素的误差,而且还能够平滑以往确定性网络造成的不理想的噪音行为造成的轨迹。我们认为,随着触觉机器人领域在使用DL的过程中成熟,对不确定性的估计将成为在复杂环境中控制物理互动任务的一个关键组成部分。

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