Detail of the student project

List
Topic:Kalibrace umělé kůže na humanoidním robotu Nao
Department:Katedra kybernetiky
Supervisor:Mgr. Matěj Hoffmann Ph.D.
Announce as:DP,BP,PMI,SOP,PRO
Description:Popis: Máme k dispozici unikátní verzi robota Nao s taktilními senzory po celém povrchu těla (ruce, trup, obličej). Rozložení a rozměry kůže ve 2D jsou známy, ale jejich pozice na těle robota (ve 3D) nikoli. Cílem práce je získat souřadnice jednotlivých taktilních čidel na povrchu těla robota vzhledem k jeho kinematickému modelu. Výchozí možností je optimalizace kombinující omezující podmínky 2D modelu kůže a 3D CAD modelu, ze kterého známe umístění některých částí pole senzorů. Pro dokalibrování použijeme sebe-dotykové konfigurace a další senzory na těle robota (kamery, inerciální senzory).

ilustrační video: https://youtu.be/V_4u-DoXVCo
Instruction:1. Seznámení se s robotem Nao, taktilními senzory a jejich vyčítáním.
2. Definice optimalizačního problému ve 3D kombinací 2D modelu kůže a 3D CAD modelu.
3. Optimalizační problém rozšířený o sebe-dotykové konfigurace, sebe-pozorování z kamery, a inerciální senzory na robotu.
4. Nalezení optimální formulace problému a sběru dat pro co nejpřesnější kalibraci kůže.
Bibliography:Albini, A., Denei, S., & Cannata, G. (2017, September). Towards autonomous robotic skin spatial calibration: A framework based on vision and self-touch. In Intelligent Robots and Systems (IROS), 2017 IEEE/RSJ International Conference on (pp. 153-159). IEEE.

Maiolino, P.; Maggiali, M.; Cannata, G.; Metta, G. & Natale, L. (2013), 'A flexible and robust large scale capacitive tactile system for robots', Sensors Journal, IEEE 13(10), 3910--3917.

Mittendorfer, P. & Cheng, G. (2012), 3D surface reconstruction for robotic body parts with artificial skins, in 'Proc. IEEE/RSJ Int. Conf. Intelligent Robots and Systems (IROS)'.

Roncone, A.; Hoffmann, M.; Pattacini, U. & Metta, G. (2014), Automatic kinematic chain calibration using artificial skin: self-touch in the iCub humanoid robot, in 'Robotics and Automation (ICRA), 2014 IEEE International Conference on', pp. 2305-2312.

Stepanova, K.; Pajdla, T. & Hoffmann, M. (2019), 'Robot self-calibration using multiple kinematic chains – a simulation study on the iCub humanoid robot', IEEE Robotics and Automation Letters 4(2), 1900-1907.
Date:24.04.2019
Responsible person: Petr Pošík