Bednarek M. (2018) Comparison of Visual Descriptors for 3D Reconstruction of Non-rigid Planar Surfaces. In: Choraś M., Choraś R. (eds) Image Processing and Communications Challenges 9. IP&C 2017. Advances in Intelligent Systems and Computing, vol 681. Springer, Cham https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-319-68720-9_22

M. Bednarek and K. Walas, „Local descriptors robust to out-of-plane rotations,” 2017 Signal Processing: Algorithms, Architectures, Arrangements, and Applications (SPA), Poznan, 2017, pp. 154-159. doi: 10.23919/SPA.2017.8166856 http://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber=8166856&isnumber=8166822

P. Kicki, M. Bednarek and K. Walas, „Measuring Bending Angle and Hallucinating Shape of Elongated Deformable Objects,” 2018 IEEE-RAS 18th International Conference on Humanoid Robots (Humanoids), Beijing, China, 2018, pp. 270-276 https://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber=8624980 (materiały tej konferencji są indeksowane w bazie Web of Science)

M. Bednarek and K. Walas, „Simulated Local Deformation & Focal Length Optimisation For Improved Template-Based 3D Reconstruction of Non-Rigid Objects,” 2018 Signal Processing: Algorithms, Architectures, Arrangements, and Applications (SPA), Poznan, 2018, pp. 93-97. https://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber=8563402 (materiały tej konferencji są indeksowane w bazie Web of Science)

M. Bednarek and K. Walas, „Spatial Transformations in Deep Neural Networks,” 2018 Signal Processing: Algorithms, Architectures, Arrangements, and Applications (SPA), Poznan, 2018, pp. 158-162. (materiały tej konferencji są indeksowane w bazie Web of Science) https://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber=8563429

J. Bednarek, M. Bednarek, P. Kicki and K. Walas, „Robotic Touch: Classification of Materials for Manipulation and Walking,” 2019 2nd IEEE International Conference on Soft Robotics (RoboSoft), Seoul, Korea (South), 2019, pp. 527-533, https://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber=8722819

P. Kicki, M. Bednarek and K. Walas, „Robotic Manipulation of Elongated and Elastic Objects,” 2019 Signal Processing: Algorithms, Architectures, Arrangements, and Applications (SPA), Poznan, Poland, 2019, pp. 23-27, https://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber=8936834

P. Kicki and K. Walas, „Friction from Reflectance: Transfer Learning Approach,” 2019 4th International Conference on Robotics and Automation Engineering (ICRAE), Singapore, Singapore, 2019, pp. 79-83, (Excellent Oral Presentation Award), https://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber=9043793

M. Bednarek and K. Walas, „Comparative Assessment of Reinforcement Learning Algorithms in the Task of Robotic Manipulation of Deformable Linear Objects,” 2019 4th International Conference on Robotics and Automation Engineering (ICRAE), Singapore, Singapore, 2019, pp. 173-177, https://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber=9043790

Mańkowski, T.; Tomczyński, J.; Walas, K.; Belter, D. PUT-Hand—Hybrid Industrial and Biomimetic Gripper for Elastic Object Manipulation. Electronics 2020, 9, 1147. https://www.mdpi.com/770430

Bednarek, M.; Kicki, P.; Walas, K. On Robustness of Multi-Modal Fusion—Robotics Perspective. Electronics 2020, 9, 1152. https://www.mdpi.com/771164

Rezultatem projektu będzie dwuramienny system robotyczny zdolny do manipulacji obiektów deformowalnych takich jak elastyczne pręty, rury, węże, przewody i uszczelki.

System będzie w stanie rejestrować powierzchnie odkształcalne, a następnie łączyć je w spójny deformowalny obiekt. Ponadto, poprzez uczenie maszynowe robot uzyska wiedzę na temat właściwości dynamicznych obiektu odkształcalnego. Będzie on zdolny do połączenia tej informacji z wyglądem obiektu w celu lepszego zrozumienia sceny.

Nasz system robotyczny będzie miał możliwość planowania swoich ruchów biorąc pod uwagę wiedzę o właściwościach obiektu deformowalnego. Opracowane w projekcie sterowanie robotem w będzie chroniło przed rozerwaniem obiektów elastycznych przez robota. Dodatkowo, zaproponowane algorytmy śledzenia wizyjnego pozwolą robotowi na poprawienie zaplanowanych ruchów biorąc pod uwagę zmiany w otoczeniu i niepewność świata rzeczywistego. Co więcej, fuzja danych z czujnika siły zainstalowanego w ręce z danymi ze śledzenia wizyjnego pozwoli na dołączenie informacji taktylnej (właściwości materiału) do postrzeganej powierzchni.

Robot będzie wyposażony w nową rękę, która będzie zaprojektowana i zoptymalizowana biorąc pod uwagę wszystkie ograniczenia związana z wymogami zadania, którego dotyczy projekt. Ręka będzie wyposażona w czujnik siła/moment w nadgarstku oraz czujniki siły na końcówkach palców. Taki zestaw czujników jest wymagany do przeprowadzania podatnej manipulacji obiektów deformowalnych oraz do taktylnej eksploracji powierzchni.

Innowacyjne rozwiązanie opracowane na koniec projektu będzie działającym systemem robotycznym zdolnym do manipulacji obiektów deformowalnych. Nasz system osiągnie TRL 4 (ang. Technology Readiness Level — TRL). Będzie przetestowany w laboratorium. Zakładając nawiązanie kontaktów z partnerem przemysłowym możliwe będzie osiągnięcie TRL 5.

Zgodnie ze Strategiczną Agendą Badawczą (ang. Strategic Research Agenda – SRA euRobotics), światowy dochód przemysłu robotycznego w 2014 roku wynosił około 22 biliony EUR. Prognozowane jest, że do roku 2020 osiągnie on poziom 50 bilionów EUR. Szacowany roczny przyrost dochodu dla rynku robotów serwisowych to 25%.

Nasz produkt będzie przeznaczony dla pod obszaru produkcji, którym jest wytwarzanie w małych i średnich przedsiębiorstwach. Pojawienie się łatwo rekonfigurowalnych robotów w przystępnej cenie, takich jak Baxter oraz UR5 spowodowało, że automatyzacja nie jest już tylko domeną dużych przedsiębiorstw. Mogą sobie na nią pozwolić także SME. Mając świadomość tego, że 99\% europejskiego biznesu to SME potencjalny rynek zbytu dla naszego systemu jest ogromny.

Drugą niszą aplikacyjną, na którą chcemy zwrócić uwagę jest zastosowanie robota w stanach wyjątkowych takich jak radzenie sobie z katastrofami. Sytuacja, w której wymagane jest uszczelnienie wycieku przy wykorzystaniu systemu robotycznego będzie możliwe poprzez użycie algorytmów sterowania opracowanych w projekcie. Ludzie może mogliby wykonać to zadanie lepiej i szybciej, ale w przypadku skażenia terenu wysłanie robota pozwala ochronić zdrowie i życie ludzkie.

Podsumowując w projekcie opracujemy nowe metody badawcze w planowaniu ruchu dwuramiennym robotem w zadaniu manipulacji obiektami deformowalnymi. Dodatkowo dostarczymy nowe metody fuzji danych wizyjno-taktylnych. Jednym z fizycznych rezultatów będzie nowa dłoń robotyczna zdolna do chwytania i manipulacji obiektów elastycznych.