Estimating the Orientation of Objects from Tactile Sensing Data Using Machine Learning Methods and Visual Frames of Reference
Notice bibliographique
Résumé
Underactuated hands are useful tools for robotic in-hand manipulation tasks due to their capability to seamlessly adapt to unknown objects. To enable robots using such hands to achieve and maintain stable grasping conditions even under external disturbances while keeping track of an in-hand object's state requires learning object-tactile sensing data relationships. The human somatosensory system combines visual and tactile sensing information in their "What and Where" subsystem to achieve high levels of manipulation skills. The present paper proposes an approach for estimating the pose of in-hand objects combining tactile sensing data and visual frames of reference like the human "What and Where" subsystem. The system proposed here uses machine learning methods to estimate the orientation of in-hand objects from the data gathered by tactile sensors mounted on the phalanges of underactuated fingers. While tactile sensing provides local information about objects during in-hand manipulation, a vision system generates egocentric and allocentric frames of reference. A dual fuzzy logic controller was developed to achieve and sustain stable grasping conditions autonomously while forces were applied to in-hand objects to expose the system to different object configurations. Two sets of experiments were used to explore the system capabilities. On the first set, external forces changed the orientation of objects while the fuzzy controller kept objects in-hand for tactile and visual data collection for five machine learning estimators. Among these estimators, the ridge regressor achieved an average mean squared error of 0.077 ∘ . On the second set of experiments, one of the underactuated fingers performed open-loop object rotations and data recorded were supplied to the same set of estimators. In this scenario, the Multilayer perceptron (MLP) neural network achieved the lowest mean squared error of 0.067 ∘ .
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».