Digitální knihovna UPCE přechází na novou verzi. Omluvte prosím případné komplikace. / The UPCE Digital Library is migrating to a new version. We apologize for any inconvenience.

Publikace:
Memory Efficient Deep Learning-Based Grasping Point Detection of Nontrivial Objects for Robotic Bin Picking

Článekopen accesspeer-reviewedpublished
dc.contributor.authorDoležel, Petrcze
dc.contributor.authorŠtursa, Dominikcze
dc.contributor.authorKopecký, Dušancze
dc.date.accessioned2025-10-07T10:43:45Z
dc.date.issued2024
dc.description.abstractPicking up non-trivial objects from a bin with a robotic arm is a common task of modern industrial processes. Here, an efficient data-driven method of grasping point detection, based on an attention squeeze parallel U-shaped neural network (ASP U-Net) for the bin picking task, is proposed. The method directly provides all necessary information about the feasible grasping points of objects, which are randomly or regularly arranged in a bin with side walls. Moreover, the method is able to evaluate and select the optimal grasping point among the feasible ones for two types of end effectors, i.e., a vacuum cup and a parallel gripper. The key element of the utilized ASP U-Net neural network is the transformation of a single RGB-Depth image of the bin containing nontrivial objects into a schematic grey-scale frame, where the positions and poses of the grasping points are coded into gradient geometric shapes. The experiments carried out in this study include a comprehensive set of scenes with randomly scattered, ordered, and semi-ordered objects arranged in impeccable or deformed bins. The results indicate outstanding accuracy with more than acceptable computational requirements. Additionally, the scaling possibilities of the method can offer extremely lightweight implementations, applicable, for example, to battery-powered edge-computing devices with low RAM capacity.eng
dc.description.abstract-translatedVybírání netriviálních předmětů z kontejneru nebo bedny pomocí robotického ramene je běžnou úlohou moderních průmyslových procesů. Zde je navržena účinná datově řízená metoda detekce úchopových bodů založená na paralelní neuronové síti ve tvaru U (ASP U-Net). Metoda přímo poskytuje všechny potřebné informace o dosažitelných úchopových bodech předmětů, které jsou náhodně nebo pravidelně rozmístěny v zásobníku s bočními stěnami. Metoda je navíc schopna vyhodnotit a vybrat optimální úchopový bod z dostupných pro dva typy koncových efektorů - vakuová savka a paralelní gripper. Klíčovým prvkem využité neuronové sítě ASP U-Net je transformace jediného RGB-hloubkového snímku zásobníku obsahujícího netriviální objekty do schematického snímku ve stupních šedi, kde jsou polohy a pozice úchopových bodů zakódovány do gradientních geometrických tvarů. Experimenty provedené v této studii zahrnují rozsáhlou sadu scén s náhodně rozptýlenými, uspořádanými a částečně uspořádanými objekty uspořádanými v bezvadných nebo deformovaných kontejnerech. Výsledky naznačují vynikající přesnost při více než přijatelných výpočetních nárocích. Možnosti škálování metody navíc mohou nabídnout extrémně lehké implementace, použitelné například pro zařízení edge computing s bateriovým napájením s malou kapacitou paměti RAM.cze
dc.formatp. nestránkovánoeng
dc.identifier.doi10.1007/s10846-024-02153-9
dc.identifier.issn0921-0296
dc.identifier.obd39890680
dc.identifier.scopus2-s2.0-85199867198
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/10195/86189
dc.identifier.wos001318676700001
dc.language.isoeng
dc.peerreviewedyeseng
dc.project.IDEF17_049/0008394/Spolupráce Univerzity Pardubice a aplikační sféry v aplikačně orientovaném výzkumu lokačních, detekčních a simulačních systémů pro dopravní a přepravní procesy (PosiTrans)cze
dc.publicationstatuspublishedeng
dc.publisherSpringer Nature BVeng
dc.relation.ispartofJournal of Intelligent and Robotic Systems: Theory and Applications, volume 110, issue: 3eng
dc.relation.publisherversionhttps://link.springer.com/article/10.1007/s10846-024-02153-9
dc.rightsopen accesseng
dc.rights.licenseCC BY 4.0
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.subjectRobotic graspingeng
dc.subjectGrasping point detectioneng
dc.subjectMachine visioneng
dc.subjectBin pickingeng
dc.subjectDeep learningeng
dc.subjectUchopování objektů robotemcze
dc.subjectDetekce úchopových bodůcze
dc.subjectStrojové viděnícze
dc.subjectHluboké učenícze
dc.titleMemory Efficient Deep Learning-Based Grasping Point Detection of Nontrivial Objects for Robotic Bin Pickingeng
dc.title.alternativePaměťově efektivní detekce úchopových bodů netriviálních objektů na základě hlubokého učení pro robotickou manipulacicze
dc.typearticleeng
dspace.entity.typePublication

Soubory

Původní svazek

Nyní se zobrazuje 1 - 1 z 1
Načítá se...
Náhled
Název:
s10846-024-02153-9.pdf
Velikost:
7.75 MB
Formát:
Adobe Portable Document Format