项目介绍
这是我在 Adventure X 2026 黑客松(7 月 22–26 日) 与 Damien He 共同完成的桌面整理机器人。系统以 Galaxea A1Z 机械臂为执行端,用第三人称相机定位桌面物品、腕部相机补充近距离观测,并通过几何抓取或 ACT 策略完成归位。
视频演示
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02
YOLOE 开放词汇分割与 Mask 几何
→ 03
坐标变换 像素 → 桌面毫米 → 机械臂基座
→ CORE 01 · SPATIAL CALIBRATION
四个 Tag,建立整张桌面的坐标系
不把单个 Tag 的误差放大到桌面边缘。系统先用中心参考 Tag 建立初始尺度,再让四个 Tag 的 16 个角点共同约束最终单应矩阵。
16 个角点 80 mm 标尺 RMS 误差门限
TAG 01
TAG 02
TAG 03
TAG 04 · REF
目标物
x / mm
y / mm
参考原点
01 自动识别字典在 4×4、5×5、6×6、7×7 与 Original 中选择检测数最多的一组。
02 建立初始尺度将画面中心附近的参考 Tag 映射为 80 × 80 mm 标准方形。
03 校正观测使用 Kabsch 刚体拟合,把每个 Tag 的观测角点吸附回标准正方形。
04 全桌面重拟合汇总 4 × 4 个角点重新求解,让约束覆盖完整工作区。
坐标链路
至少 3 个不共线 Tag 中心完成桌面系与 A1Z 基座系对齐;比例与残差不合格时,几何抓取不会启用。
0.0005–0.0015 m/mm默认 RMS ≤ 10 mm
CORE 02 · GRASP GEOMETRY
Mask 不只回答“是什么”,还给出“怎么抓”
YOLOE 分割结果被压缩成中心、主轴和短轴。所有点先投影到真实桌面坐标,再计算物体方向与夹爪开口。
本地几何计算
主轴 / 物体朝向
短轴 / 夹爪跨度
质心 / 抓取中心
Yaw −23.8° Width 42 mm
CORE 03 · SEMANTIC GUARDRAIL
VLM 理解指令,YOLOE 决定坐标
“把左边躺着的瓶子放回原位”
VLM消除语义歧义
+ YOLOE Mask输出运动几何
云端视觉的粗略像素不会直接驱动机械臂。
CORE 04 · MOTION SAFETY
每一步都必须通过安全门
总跨度 ≤ 2.75 rad最多拆分 2 段
任一检查失败,在下发运动命令前终止。
CORE 05 · KEEP TIDY
盘点不是“看见了”,而是“在正确位置”
LIVE
水杯 已归位
充电底座 偏移 8.4 cm
文具盒 未检测到
自动归位队列 01 1 个物品待处理
同类物品通过全局最近配对分配到各自归位点;缺失物与未登记物会被单独报告。
SYSTEM TOPOLOGY
感知、决策与执行,都收束到一个本地控制核心
双摄像头提供互补视角,FastAPI 统一编排感知、规划与安全状态;MCP 和蓝牙戒指只是不同的任务入口,最终都复用同一条安全执行链。
LOCAL CORE
感知与交互 FIXED CAMERA 固定相机 桌面盘点 · ArUco · YOLOE
WRIST CAMERA 腕部相机 近景观测 · ACT · 多视角
BLE IMU RING 蓝牙戒指 单击 / 双击任务触发
本地控制核心 BACKEND FastAPI Orchestrator 统一任务状态与硬件访问
CAMERACALIBRATIONPERCEPTIONPLANNINGSAFETYTASK STATE
接口与执行 MCP Agent 接口 自然语言复用安全抓取链
A1Z + G1Z 机械臂与夹爪 轨迹执行 · 抓取 · 归位
LOCAL-FIRST COMPUTE
YOLOE 推理坐标变换IK 求解轨迹规划机械臂控制
OPTIONAL CLOUD
VLM 仅用于语义消歧,不输出运动坐标