幾何・記号シーングラフを用いた長期マニピュレーションの階層的計画
Hierarchical Planning for Long-Horizon Manipulation with Geometric and Symbolic Scene Graphs
幾何シーングラフと記号シーングラフの二層表現をGNNで処理し、ニューロシンボリックなタスク計画と低レベル動作生成を統合した長期マニピュレーション手法を提案。実機のキッチン収納タスクで70%超の成功率を達成した。
著者: Yifeng Zhu, Jonathan Tremblay, Stan Birchfield, Yuke Zhu
分類: cs.RO
原文アブストラクト
We present a visually grounded hierarchical planning algorithm for long-horizon manipulation tasks. Our algorithm offers a joint framework of neuro-symbolic task planning and low-level motion generation conditioned on the specified goal. At the core of our approach is a two-level scene graph representation, namely geometric scene graph and symbolic scene graph. This hierarchical representation serves as a structured, object-centric abstraction of manipulation scenes. Our model uses graph neural networks to process these scene graphs for predicting high-level task plans and low-level motions. We demonstrate that our method scales to long-horizon tasks and generalizes well to novel task goals. We validate our method in a kitchen storage task in both physical simulation and the real world. Our experiments show that our method achieved over 70% success rate and nearly 90% of subgoal completion rate on the real robot while being four orders of magnitude faster in computation time compared to standard search-based task-and-motion planner.
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