突破性6D姿態估測技術 讓機器人抓取物件更精準

最新發表在《國際計算科學與工程期刊》的研究成果，為機器人技術、擴增實境(AR)、虛擬實境(VR)及自動導航領域帶來重大突破。這項由中國鹹陽西北機電工程研究所團隊開發的6D物件姿態估測技術，能從單一影像中更精確、高效地判斷物體的旋轉與位移狀態，大幅提升機器人在動態或遮蔽環境中操作物件的能力。

所謂6D姿態估測，是指同時判斷物體在三維空間中的方位（旋轉）與位置（位移）。「6D」代表六個自由度：三個位移軸（X、Y、Z軸）與三個旋轉軸（繞這些軸的轉動）。這項技術對機器人與AR/VR系統等自主系統至關重要。

研究團隊成員陳志忠、王志航、邢雪輝與蒯濤開發的新方法，透過在3D卷積神經網路中整合旋轉不變特徵，有效解決了傳統技術面臨的挑戰。該系統能處理物體的3D點雲資料，無論物件如何旋轉或從陌生角度觀察，都能做出準確的姿態預測。

這項技術採用稱為「標準座標系」的統一參考框架，使系統能更好地適應新的姿態變化，克服傳統方法的侷限性。不僅精度更高，新方法還具備運算效率優勢，所需訓練資料量和計算資源更少，更適合即時的實際應用場景。

傳統深度學習方法依賴大量多角度物件資料集，但遇到訓練資料中未見過的物件或形狀時表現不佳。這項創新技術有望推動工業機器人、物流分揀系統等領域的發展，讓機器人在複雜環境中更靈活地操作各類物件。