論文の概要: A Wide-area, Low-latency, and Power-efficient 6-DoF Pose Tracking System
for Rigid Objects
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2109.07428v1
- Date: Wed, 15 Sep 2021 17:01:37 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2021-09-16 14:47:30.796697
- Title: A Wide-area, Low-latency, and Power-efficient 6-DoF Pose Tracking System
for Rigid Objects
- Title（参考訳）: 剛体物体の広域・低レイテンシ・電力効率6-DoF追跡システム
- Authors: Young-Ho Kim, Ankur Kapoor, Tommaso Mansi, Ali Kamen
- Abstract要約: 単一のアクティブマーカーを必要とする剛体物体追跡のための新しい6-DoFポーズトラッキングシステムを提案する。
ステレオベースのPSDペアと複数慣性測定ユニット(IMU)を用いたシステムを提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.857848134759526
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Position sensitive detectors (PSDs) offer possibility to track single active
marker's two (or three) degrees of freedom (DoF) position with a high accuracy,
while having a fast response time with high update frequency and low latency,
all using a very simple signal processing circuit. However they are not
particularly suitable for 6-DoF object pose tracking system due to lack of
orientation measurement, limited tracking range, and sensitivity to
environmental variation. We propose a novel 6-DoF pose tracking system for a
rigid object tracking requiring a single active marker. The proposed system
uses a stereo-based PSD pair and multiple Inertial Measurement Units (IMUs).
This is done based on a practical approach to identify and control the power of
Infrared-Light Emitting Diode (IR-LED) active markers, with an aim to increase
the tracking work space and reduce the power consumption. Our proposed tracking
system is validated with three different work space sizes and for static and
dynamic positional accuracy using robotic arm manipulator with three different
dynamic motion patterns. The results show that the static position
root-mean-square (RMS) error is 0.6mm. The dynamic position RMS error is
0.7-0.9mm. The orientation RMS error is between 0.04 and 0.9 degree at varied
dynamic motion. Overall, our proposed tracking system is capable of tracking a
rigid object pose with sub-millimeter accuracy at the mid range of the work
space and sub-degree accuracy for all work space under a lab setting.
- Abstract（参考訳）: 位置感度検出器(PSD)は、単一のアクティブマーカーの2度(または3度)自由度(DoF)の位置を高精度に追跡できると同時に、高速な応答時間と高い更新周波数と低レイテンシを持つ。
しかし, 方位測定の欠如, 追跡範囲の制限, 環境変動に対する感受性などにより, 6自由度物体姿勢追跡システムには特に適さない。
単一のアクティブマーカーを必要とする剛体物体追跡のための新しい6-DoFポーズトラッキングシステムを提案する。
提案システムは、ステレオベースのPSDペアと複数慣性測定ユニット(IMU)を用いる。
これは、赤外線発光ダイオード(IR-LED)のアクティブマーカーのパワーを特定し制御するための実用的なアプローチに基づいて、トラッキング作業量を増やし、消費電力を減らすことを目的としている。
提案するトラッキングシステムは,3つの作業空間サイズ,および3つの動作パターンを持つロボットアームマニピュレータを用いた静的および動的位置精度で検証した。
その結果, 静的位置のルート平均二乗(RMS)誤差は0.6mmであった。
動的位置 RMS 誤差は 0.7-0.9mm である。
RMSの向きの誤差は0.04から0.9度であり、動的運動は様々である。
全体として,提案するトラッキングシステムは,作業空間の中間領域における剛体姿勢と,実験室環境下のすべての作業空間における低度精度を追跡することができる。
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