[發(fā)明專利]使用深度學(xué)習(xí)的力估計

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010196509.3
• 申請日: 2020-03-19
• 公開（公告）號: CN111721470A
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: S·伯奇菲爾德;B·布茨;D·福克斯;A·漢達;N·拉特利夫;B·順達拉林加姆;A·蘭伯特
• 申請（專利權(quán)）人: 輝達公司
• 主分類號: G01L25/00
• 分類號: G01L25/00;G06N3/08
• 代理公司: 北京市磐華律師事務(wù)所 11336
• 代理人: 高偉

公開一種使用深度學(xué)習(xí)的力估計。計算機系統(tǒng)通過執(zhí)行大量校準(zhǔn)任務(wù)來生成用于觸覺力傳感器的觸覺力模型。在各種實施例中，校準(zhǔn)任務(wù)包括當(dāng)將觸覺力傳感器附接到壓力計時，按下觸覺力傳感器，與球體相互作用以及沿著平面推動對象。從這些校準(zhǔn)任務(wù)中收集的數(shù)據(jù)用于訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。所得的觸覺力模型允許計算機系統(tǒng)以比傳統(tǒng)方法更高的精度將從觸覺力傳感器接收的信號轉(zhuǎn)換為力的大小和方向。在一個實施例中，通過與對象相互作用、確定對象的移動以及基于對象的物理模型來估計對象上的力來推斷觸覺力傳感器上的力。

背景技術(shù)

機器人系統(tǒng)被用來執(zhí)行日益復(fù)雜和精細的任務(wù)。能夠執(zhí)行許多精細任務(wù)的重要部分是能夠根據(jù)感官反饋調(diào)整機器人的控制能力。例如，許多廚房任務(wù)(例如打開糖罐、倒入容器或翻轉(zhuǎn)薄餅)，都需要精確觀察力才能成功執(zhí)行。通過一種從觸覺信號中估算力的方法，可以更快地學(xué)習(xí)這些任務(wù)。在另一個示例中，當(dāng)處理柔軟或柔順的物體時，觸覺力感測允許機器人根據(jù)對物體的更改來調(diào)整其動作。先進的觸覺傳感器(例如Syn Touch BioTac)，可提供柔軟的、類似肉體的柔順的抓握表面，能夠處理細膩的物體而不會損壞。然而，傳感器的性質(zhì)使得難以估計由觸覺傳感器施加的力。如果沒有準(zhǔn)確的力估計，許多任務(wù)的成功執(zhí)行將非常困難。因此，重要的是提供一種系統(tǒng)，該系統(tǒng)在大范圍的力上以大小和方向均準(zhǔn)確的方式估算觸覺傳感器上的力。

附圖說明

參照附圖將描述各種不同的技術(shù)，其中：

圖1示出了在一個實施例中裝備有觸覺力傳感器的機械手的示例；

圖2示出了一個實施例中的觸覺力傳感器的示例；

圖3示出了一個實施例中的訓(xùn)練用于估計觸覺力傳感器上的力的觸覺力模型的過程的示例；

圖4示出了一個實施例中的力預(yù)測神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的示例；

圖5示出了一個實施例中的測量施加到觸覺力傳感器的力的測試夾具的示例。

圖6示出了一個實施例中的測量由于操縱球而產(chǎn)生的力的測試夾具的示例。

圖7示出了一個實施例中測量由于將物體推到平面上而產(chǎn)生的力的測試夾具的示例。

圖8示出了一個實施例中作為由計算機系統(tǒng)執(zhí)行的結(jié)果的處理的示例，該處理生成估計觸覺力傳感器上的力的觸覺力模型；

圖9示出了一個實施例中作為由計算機系統(tǒng)執(zhí)行的結(jié)果的處理的示例，該處理基于由傳感器操縱的對象的運動來確定觸覺力傳感器上的力。

圖10示出根據(jù)一個實施例的并行處理單元(“PPU”)的示例；

圖11示出了根據(jù)一個實施例的通用處理集群(“GPC”)的示例；

圖12示出了根據(jù)一個實施例的流式多處理器的示例；和

圖13示出了根據(jù)一個實施例的可以在其中實現(xiàn)各種示例的計算機系統(tǒng)。

具體實施方式

本文檔描述了一種校準(zhǔn)用于在機器人系統(tǒng)中使用的觸覺力傳感器的系統(tǒng)。在一個實施例中，探針、爪、抓手或機械手安裝有一組觸覺力傳感器，該一組觸覺力傳感器允許控制系統(tǒng)接收代表施加在傳感器上的力的信號。在一個實施例中，觸覺力傳感器提供分布在力傳感器的表面上的多個力測量值，其提供力方向以及力大小的指示。在一個實施例中，觸覺力傳感器被柔軟的表面(例如硅樹脂)包覆，該表面使傳感器的表面與被操縱的對象相吻合。