Disputation inom robotik och autonoma system, DI Jens Lundell

Dipl.ing. Jens Lundell försvarar sin doktorsavhandling “Towards Robust 6-DoF Multi-Finger Grasping in Clutter with Explicit Scene Understanding” den 25 februari 2022 kl. 12 vid institutionen för elektroteknik och automation vid Aalto-universitetets högskola för elektroteknik.

Opponent: Prof. Danica Kragic, KTH, Sverige
Kustos: Prof. Ville Kyrki, Aalto-universitetets högskola för elektroteknik, institutionen för elektroteknik och automation

Disputationen ordnas på distans via Zoom: https://aalto.zoom.us/j/64400197025
Zoom snabbguide: https://www.aalto.fi/sv/tjanster/zoom-snabbguide

Avhandlingen är offentligt tillgänglig i elektronisk form: https://aaltodoc.aalto.fi/doc_public/eonly/riiputus/
Doktorsavhandlingar vid Aalto-universitetets högskola för elektroteknik: https://aaltodoc.aalto.fi/handle/123456789/53

Disputationsmeddelande:

För att robotar ska bli allmänt accepterade i människors vardag behöver de förmågan att snabbt greppa en mängd olika vardagliga föremål som bestick, leksaker och mat utan att tappa dem. Även om stora framsteg har gjorts mot detta mål under det senaste decenniet, är fyra grundläggande problem inom robotgreppande fortfarande olösta. Dessa är robust greppande, 6-frihetsgradgrepp, flerfingergrepp, och att greppa objekt i röriga scener. I denna avhandling föreslår jag att man ska bygga grepp-planerare som använder tydlig scenförståelse för att lösa dessa problem.

I avhandlingen definierar jag tydlig scenförståelse som att rekonstruera formen på alla delvis observerbara objekt i scenen. För att göra själva scenrekonstruktionen använde jag en maskininlärningsteknik som kallas djupinlärning. Med denna teknik utvecklade jag en generell rekonstruktionsmetod som kunde rekonstruera formen av delvis observerbara objekt samt resonera kring rekonstruktionsosäkerheten. Vidare presenterade jag fyra olika grepp-planerare som använder denna rekonstruktionsmetod för att planera grepp: en för planering av grepp som är robusta mot rekonstruktionsosäkerhet, en för planering av 6-frihetsgradgrepp, en för att planera flerfingergrepp på enskilda objekt, och slutligen en för att att planera flerfingergrepp på objekt i röriga scener.

Tillsammans indikerar alla resultat som presenteras i min avhandling att tydlig scenförståelse ökar allmängiltigheten, robustheten och prestandan hos 6-frihetsgrad parallellkäfts- och flerfingergrepp-planerare, om än till en högre beräkningskostnad. Speciellt flerfingerplanerarna är bland de första som kan planera flerfingergrepp under en sekund, vilket är en betydande förbättring jämfört med tidigare toppmoderna flerfingerplanerare. Följaktligen, om det extra beräkningsbehovet för objektrekonstruktion inte är oroande, rekommenderar vi att robotister överväger tydlig scenförståelse när de utvecklar nya greppmetoder.

Kontakt information: