Dergiler / Zeki Sistemler Teori ve Uygulamaları Dergisi / 2023 / Cilt: 6 - Sayı: 1

Robot-Nesne Etkileşiminde Çok Kipli Hata Sezme

Multimodal Failure Detection in Robot-Object Interaction

Sayfa
59–66
Yayın Tarihi
2023-03-15
DOI
—
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

Çok kipli sensör füzyonuyla hata sezme, tutma eylemi için %86, bırakma ve itme eylemleri için %95 oranında hata sezme başarımı ile tek kipli hata sezmeden daha başarılı sonuçlar üretmiştir.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Hizmet robotları için gündelik etkileşimlerinde yürütme, sensör veya ortamsal faktörlerden dolayı emniyetsiz durumlar oluşabilir.
📊
Temel Bulgular & Veri:Bu amaçla, bu çalışmada nesne etkileşim hatalarının sezilmesi için çok kipli bir eylem gözetimi ve hata sezme sistemi sunulmuştur.
💡
Sonuç & Katkı:Çok kipli sensör füzyonuyla hata sezme, tutma eylemi için %86, bırakma ve itme eylemleri için %95 oranında hata sezme başarımı ile tek kipli hata sezmeden daha başarılı sonuçlar üretmiştir.
🔬Tür:Araştırma Makalesi
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Bilişsel robotlar · hata sezme · çok kipli algılama

Özet

Hizmet robotları için gündelik etkileşimlerinde yürütme, sensör veya ortamsal faktörlerden dolayı emniyetsiz durumlar oluşabilir. Bu tür durumlarda emniyetin sağlanması kritik öneme sahiptir. Bu durumların sezilebilmesi için sürekli eylem gözetimi ve hata sezme bileşenlerine ihtiyaç duyulmaktadır. Bu amaçla, bu çalışmada nesne etkileşim hatalarının sezilmesi için çok kipli bir eylem gözetimi ve hata sezme sistemi sunulmuştur. Tek bir sensör kipine bağımlı kalmak yerine, farklı tipte sensörlerden alınan gözlemler tümleştirilerek farklı hata senaryoları için hata sezme başarımı arttırılmıştır. Önerilen sistemde iç algı, işitsel algı ve görsel algı kipleri birbirlerinden bağımsız olarak işlenerek semantik yüklemler elde edilmiş ve bu yüklemler hata sezme için birleştirilmiştir. İnsansı robotumuz ile masa üstünde yapılan deney sonuçlarına göre sensör verilerinin hata sezmeye katkılarının tamamlayıcı olduğu gözlenmiştir. Çok kipli sensör füzyonuyla hata sezme, tutma eylemi için %86, bırakma ve itme eylemleri için %95 oranında hata sezme başarımı ile tek kipli hata sezmeden daha başarılı sonuçlar üretmiştir.

Abstract

Unsafe situations might arise for service robots in everyday manipulation settings due to operational, sensory or environmental factors. Ensuring safety is crucial for these settings. In order to detect these situations, onboard continuous execution monitoring and failure detection procedures are needed. To address these issues, we present a multimodal failure monitoring and detection system to detect manipulation failures. Rather than relying only on a single sensor modality, we consider integration of different modalities to get better detection performance in different failure cases. In our system, high level proprioceptive, auditory and visual predicates are extracted by processing each modality separately. Then, the extracted predicates are fused altogether. Experiments on our humanoid robot for tabletop manipulation scenarios indicate that the contributions of modalities are complementary of each other. Multimodal fusion-based failure detection outperforms the unimodal detection with 86% success rate for pick and 95% success rates for place and push actions.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

İNCEOĞLU, A., İNCE, G., YASLAN, Y., SARIEL, S. (2023). Robot-Nesne Etkileşiminde Çok Kipli Hata Sezme. Zeki Sistemler Teori ve Uygulamaları Dergisi, Cilt: 6 - Sayı: 1, 59–66. https://ajindex.com/articles/882910

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (6)

  1. Adam S., Larsen M., Jensen K., and Schultz U. P., 2014. Towards Rule-based Dynamic Safety Monitoring for Mobile Robots. Simulation, Modeling, and Programming for Autonomous Robots. Springer, 207–218.
  2. Aldoma A., Marton Z.C., Tombari F., Wohlkinger W., Potthast C., Zeisl B., Rusu R. B., Gedikli S., and Vincze M., 2012. Point cloud library. IEEE Robotics & Automation Magazine, 1070(12). Bouguerra A., Karlsson L., and Saffiotti A., 2007. Handling uncertainty in semantic-knowledge based execution monitoring. IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS), 437–443.
  3. Brigham E. O., Pastor J. R., Apostol T. M., Rodríguez M., Martínez M. R., Edwards C. H., Edwards D. E. H., 1998. The fast Fourier transform and its applications, Prentice Hall. Doherty P., Kvarnström J., and Heintz F., 2009. A temporal logic-based planning and execution monitoring framework for unmanned aircraft systems. Autonomous Agents and Multi-Agent Systems, 19(3), 332–377. Freeman W. T. and Roth M., 1994. Orientation histograms for hand gesture recognition. Mitsubishi Electric Research Laboratories Teknik Raporu. Fritz C., 2005. Execution monitoring – a survey. University of Toronto Teknik Raporu. Fourlas G. K., Karkanis S., Karras G. C., and Kyriakopoulos K. J., 2014. Model based actuator fault diagnosis for a mobile robot. IEEE International Conference on Industrial Technology (ICIT), 79–84.
  4. Goel P., Dedeoglu G., Roumeliotis S. I., and Sukhatme G. S., 2000. Fault detection and identification in a mobile robot using multiple model estimation and neural network. IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA), 2302–2309. HARK: http://www.hark.jp/, 12.09.2022. Häussermann K., Zweigle O., and Levi P., 2015. A novel framework for anomaly detection of robot behaviors. Journal of Intelligent & Robotic Systems, 77(2), 361–375.
  5. Hinterstoisser S., Cagniart C., Ilic S., Sturm P., Navab N., Fua P., and Lepetit V., 2012. Gradient response maps for real-time detection of textureless objects. IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence, 34(5), 876–888. Hovland G. E., and McCarragher, B. J., 1998. Hidden markov models as a process monitor in robotic assembly. The International Journal of Robotics Research, 17(2), 153–168.
  6. Inceoglu A., Ince G., Yaslan Y., Sariel S., 2018-1. Comparative Assessment of Sensing Modalities on Manipulation Failure Detection. IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA) Workshop on Multimodal Robot Perc