Object deformation is an essential factor for the robot to manipulate the object, as the deformation impacts the grasping of the deformable object either positively or negatively. One of the most challenging problems with deformable objects is estimating the stiffness parameters such as Young’s modulus and Poisson’s ratio. This thesis presents a learning-based approach to predicting the stiffness parameters of a 3D (volumetric) deformable object based on vision and haptic feedback. A deep learning network is designed to predict Young’s modulus of homogeneous isotropic deformable objects from the forces of squeezing the object and the depth images of the deformed part of the object. The results show that the developed method can estimate Young’s modulus of the selected synthetic objects in the validation samples dataset with 3.017% error upper bound on the 95% confidence interval. The conclusion is that this method contributes to predicting Young’s modulus of the homogeneous isotropic objects in the simulation environments. In future work, the diversity of the object shape samples can be expanded for broader application in predicting Young’s modulus. Besides, the method can also be extended to real-world objects after validating real-world experiments. / Objekt är en väsentlig faktor för roboten att manipulera objektet, eftersom det påverkar greppet om det deformerbara objektets deformation antingen positivt eller negativt. Ett av de mest utmanande problemen med deformerbara objekt är att uppskatta styvhetsparametrarna som Youngs modul och Poissons förhållande . Denna avhandling presenterar en inlärningsbaserad metod för att förutsäga styvhetsparametrarna för ett 3D (volumetriskt) deformerbart objekt baserat på syn och haptisk feedback. Ett nätverk för djupinlärning är utformat för att förutsäga Youngs modul av homogena isotropa deformerbara objekt från krafterna från att klämma ihop objektet och djupbilderna av den deformerade delen av objektet Resultaten visar att den utvecklade metoden kan uppskatta Youngs modul för de utvalda syntetiska objekten i valideringsexempeldatauppsättningen med 3.017% fel övre gräns på 95% konfidensintervall. Slutsatsen är att denna metod bidrar till att förutsäga Youngs modul för de homogena isotropa objekten i simuleringsmiljöerna. I framtida bredare arbete kan mångfalden av objektformproverna utökas för tillämpning vid förutsägelse av Youngs modul. Dessutom kan metoden också utvidgas till verkliga objekt efter validering av verkliga experiment.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-320795 |
| Date | January 2022 |
| Creators | Yang, Nan |
| Publisher | KTH, Skolan för elektroteknik och datavetenskap (EECS) |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-EECS-EX ; 2022:540 |
Page generated in 0.0021 seconds