Alexandre, Luís Filipe Barbosa de AlmeidaVermelho, Ricardo André Galhardas2022-01-142022-01-142021-07-062021-06-14http://hdl.handle.net/10400.6/11828Nowadays, collaborative robots based on Artificial Intelligence algorithms are very common to see in workstations and laboratories and they are expected to help their human colleagues in their everyday work. However, this type of robots can also assist in a domestic home, in tasks such as separate and organizing cutlery objects, but for that they need an algorithm to tell them which object to grasp and where to it. The main focus of this thesis is to create or improve an existing algorithm based on a Deep Reinforcement Learning for 3D-based Object Grasping, aiming to help collaborative robots on such tasks. Therefore, this work aims to present the state of the art and the study carried out, that enables the implementation of the proposed model that will help such robots to detect, grasp and separate each type of cutlery objects and consecutive experiments and results, as well as the retrospective of all the work done.Hoje em dia, ouve-se falar mais de robôs e do crescimento da robótica do que se ouviria há duas décadas atrás. A indústria da robótica tem vindo a evoluir imenso e a prova disso é a existência de robôs em estações de trabalho e laboratórios, cujo seu propósito é colaborar nas tarefas dos seus colegas trabalhadores humanos. A este tipo de robôs dá-se o nome de Cobot ou robô colaborativo. Estes robôs têm de suporte algoritmos da Inteligência Artificial para os ajudar a tomar as decisões mais corretas nas tarefas que têm de desempenhar. Contudo, este tipo de robôs já começa a ser adotado para tarefas domésticas. O tema desta dissertação envolve três grandes áreas: Inteligência Artificial, Visão Computacional e Robótica e tem como principal objetivo o desenvolvimento de um algoritmo de Aprendizagem por Reforço, que dê suporte a um robô universal, versão 3, na tomada de decisões para apanhar e separar objetos de cozinha por tipo. Assim sendo optou-se pelo uso de um algoritmo já desenvolvido, chamado Visual Pushing-for-Grasping, que permite simular robôs colaborativos a empurrar e apanhar objetos. Todavia, os objetos utilizados por este algoritmo em simulação não eram objetos de cozinha e o algoritmo apenas realiza apanha de objetos sem realizar a separação dos mesmos. Como tal, propomos uma nova abordagem com base no algoritmo anteriormente referido, e que passará a utilizar modelos 3D de objetos de cozinha, fará a deteção do tipo de objeto no cenário com recurso a um modelo de deteção de objetos exterior ao algoritmo base e que procederá à separação dos objetos por tipo. Os resultados experimentais permitem concluir que esta nova abordagem ainda precisa de ser melhorada, contudo e por ser uma abordagem nova tanto no ramo da Robótica como no ramo da Inteligència Artificial, para uso com o robôs universais da versão 3, afirmamos que os resultados estão melhores do que o esperado e expectamos que um dia esta possa ser aplicada a um robô físico em contexto real.engCutlery ObjectsObject DetectionObject Grasping and PushingPoint CloudReinforcement Learningmaster thesis202858413