Humanoid Robot HRP-3 Experiments on Multifinger Hand Grasp based on Visual Recognition

We have succeeded in making HRP-3 grasp the objects that the robot sees.
This video shows the humanoid robot completing a chain of tasks such as bipedal walking, visual recognition, and multiple finger grasp.
Four fingers with 17 joints (13 active joints and 4 linked joints) are attached to the right hand of HRP-3.
The position and posture of the object that HRP-3 sees are estimated based on edge direction histogram matching between a picture image captured by a single camera mounted in HRP-3 and 3D model data of the object.
For the first step of multiple finger grasp planning, we use rectangular parallelepiped models for both the object and the grasping region of hand to determine the reference grasp posture. The final grasping posture can be obtained by testing the force closure for the grasping postures close to its reference.

HRP-3による対象物把持実験の動画です。
実験は2011年4月に産総研つくばセンターで行った実験の様子を写した動画です。
HRP-3の右手には１３自由度（全１７関節）の多指ハンドが装着されております。
HRP-3の頭部に搭載したCCDカメラ１台を用い、カメラ画像のエッジ方向と対象物­の３次元モデルのエッジ方向のヒストグラムを重ね合わせることで対象物の位置・姿勢を­求めています。
また、対象物の位置・姿勢を元に、多指ハンドによる対象物把持動作を計画しています。­対象物の形状を直方体モデルで抽象化するとともに、ハンドが把持する対象物のサイズを­見積もるモデルも直方体モデルを仮定し、これらの幾何学的関係から先ずは把持形態（３­指指先把持、４指指先把持、４指包み込み把持）を決定しています。把持形態の決定後に­はその姿勢の近傍の把持姿勢を探索することで最終的な把持姿勢を導出しています。
対象物の位置・姿勢認識技術ならびに対象物把持動作計画技術をHRP-3に組み合わせ­ることにより、歩行して対象物を認識し、多指ハンドで把持する一連の動作を実現できる­ようになりました。

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  Science & Technology