Ime strani: ARRSProjekti / 2022 / Robotsko pregledovanje in manipulacija tekstila in tkanin (RTFM)

Robotsko pregledovanje in manipulacija tekstila in tkanin (RTFM)

Nazaj na seznam za leto 2022


Oznaka in naziv projekta

J2-4457 Robotsko pregledovanje in manipulacija tekstila in tkanin (RTFM)
J2-4457 Robot Textile and Fabric Inspection and Manipulation (RTFM)

Logotipi ARRS in drugih sofinancerjev

© Javna agencija za raziskovalno dejavnost Republike Slovenije

Projektna skupina

Vodja projekta: izr. prof. dr. Andrej Gams (25638)

Sodelujoče raziskovalne organizacije:

Institut "Jožef Stefan", Odsek za avtomatiko, biokibernetiko in robotiko (0106-014), (IJS)

Univerza v Ljubljani, Fakulteta za računalništvo in informatiko, Laboratorij za umetne vizualne spoznavne sisteme, (1539-011), (FRI)

Sestava projektne skupine:

Vsebinski opis projekta

Vsebinski opis projekta

Manipulacija tekstila in tkanin oz. blaga je pomembno področje robotskih raziskav z aplikacijami tako v industriji kot v domovih. Vendar pa je napredek pri robotski manipulaciji takih deformabilnih predmetov zaostal za napredkom manipulacije togih predmetov zaradi veliko bolj zapletene dinamike in konfiguracijskega prostora. V tem projektu bomo uporabili nove, napredne metode globokega učenja in prenosa simulacije v realnost za reševanje praktičnega in obstoječega problema robotskega pregledovanja in manipulacije tekstila in tkanin. Nadgradili bomo najsodobnejše metode zaznavanja/pregledovanja ter robotske manipulacije tekstila in blaga ter premostili tehnološko vrzel, ki onemogoča avtomatizacijo tovrstnega ravnanja z materiali. Tehnološki napredek bomo demonstrirali na stopnji tehnološke zrelosti TRL 4 – tehnologija, prikazana v laboratoriju. Rezultati tega projekta bodo osnova za potencialne prihodnje, aplikativne izvedbe, ki bodo povečale konkurenčnost slovenskih in evropskih podjetij, ki se ukvarjajo s proizvodnjo in logistiko izdelkov iz blaga in tekstila. V okviru projekta bomo reševali naštete probleme 1) Razvili bomo vizualni sistem, ki omogoča segmentacijo, karakterizacijo in pregled manipuliranega tekstila/tkanine. Temeljil bo na robustni večmodalni segmentaciji na osnovi globokega učenja in zaznavanju ključnih točk, pomembnih za prijemanje ter na nenadzorovanem učenju za odkrivanje napak. 2) Razvili in prikazali bomo učinkovito ciljno usmerjeno manipulacijo tekstilov/tkanin. To bomo doseženo z učenjem ustreznih načinov gibanja, kjer bomo za učenje uporabili napredno globoko ter spodbujevano učenje v simulaciji in v resničnem svetu, metode simulacija-resničnost in trenirali nove, celostne nevronske mreže od vida do gibanja 3) Razvili bomo metode za načrtovanje (planiranje) zaporedja dejanj, ki temeljijo na novi predstavitvi stanja kosa tekstila oz. blaga. Uporabljal se bo za generiranje grafov stanj, kjer bo vsaka povezava predstavljala prehod med stanjema vključno s potrebno robotsko akcijo za izvedbo takega prehoda. Za prikaz tehnološkega napredka bomo implementirali dvoročno robotsko celico za logistiko blaga in tekstila na nivoju tehnološke zrelosti TRL4. Celica bo zaznavala, gladila, pregledovala in zlagala kose tekstila – oblačil oz. blaga v želeno, ciljno zloženo stanje. Demonstracija bo zajemala vse glavne vidike manipulacije ter zaznavanja oz. pregledovanja tekstila.

Textile and fabric manipulation is an important area of robotics research that has applications both in the industry and in homes. Yet, advances in robotic manipulation of such deformable objects have lagged behind work on rigid objects due to the far more complex dynamics and configuration space. In this project we will apply novel, advanced deep-learning and sim-to-real transfer learning methods on a real-world problem of textile and fabric manipulation and inspection. We will advance the state of the art of perception/inspection and robotic manipulation of textile and fabric, in order to bridge the technological gap and enable automation of such material handling. We will demonstrate technological advances at technology readiness level TRL 4 – technology demonstrated in lab. The outcomes of this project will serve as foundation for future, applied implementations, which will increase the competitiveness of Slovenian and European companies that deal with production and logistics of textile and fabric items. Through the course of the project we will solve these problems. We will 1) develop a vision-based system that allows segmentation, characterization and inspection of the manipulated textiles/fabrics. It will be based on robust deep-learning-based multimodal segmentation and detection of key points relevant for grasping, as well as on unsupervised learning for defect detection. 2) We will develop and demonstrate effective goal directed handling and manipulation of textile/fabric objects. This will be achieved through learning of appropriate motion policies, where advanced deep learning and reinforcement learning methods in simulation and in the real world, sim-to-real methods and training of new, end-to-end vision-to-motion deep neural networks will be applied. 3) Finally, we will develop means to plan a sequence of actions based on a novel state representation of textile. It will be used to form graphs of states where each edge is a transition with information on the needed robot action. To demonstrate the technological advances, we will implement a bimanual robot cell for textile and fabric logistics at TRL4. It will detect, flatten, inspect and fold textiles and fabrics into desired goal states. The presented demonstration will cover all the major aspects of the project in perception/inspection and handling/manipulation of such deformable objects.

Osnovni podatki sofinanciranja so dostopni na spletni strani SICRIS.

Faze projekta in opis njihove realizacije

1. Faza

2. Faza

3. Faza

Bibliografske reference


Nazaj na seznam za leto 2022