VAT-Mart: 3D関節物体操作のための視覚的行動軌道提案の学習
VAT-Mart: Learning Visual Action Trajectory Proposals for Manipulating 3D ARTiculated Objects
関節物体を操作するため、密な視覚的行動アフォーダンスと軌道提案を予測する知覚・相互作用フレームワークを提案し、強化学習と知覚学習を同時に行うことで未知形状や実世界データへの汎化を示した。
著者: Ruihai Wu, Yan Zhao, Kaichun Mo, Zizheng Guo, Yian Wang, Tianhao Wu, Qingnan Fan, Xuelin Chen, Leonidas Guibas, Hao Dong
分類: cs.CV, cs.RO
原文アブストラクト
Perceiving and manipulating 3D articulated objects (e.g., cabinets, doors) in human environments is an important yet challenging task for future home-assistant robots. The space of 3D articulated objects is exceptionally rich in their myriad semantic categories, diverse shape geometry, and complicated part functionality. Previous works mostly abstract kinematic structure with estimated joint parameters and part poses as the visual representations for manipulating 3D articulated objects. In this paper, we propose object-centric actionable visual priors as a novel perception-interaction handshaking point that the perception system outputs more actionable guidance than kinematic structure estimation, by predicting dense geometry-aware, interaction-aware, and task-aware visual action affordance and trajectory proposals. We design an interaction-for-perception framework VAT-Mart to learn such actionable visual representations by simultaneously training a curiosity-driven reinforcement learning policy exploring diverse interaction trajectories and a perception module summarizing and generalizing the explored knowledge for pointwise predictions among diverse shapes. Experiments prove the effectiveness of the proposed approach using the large-scale PartNet-Mobility dataset in SAPIEN environment and show promising generalization capabilities to novel test shapes, unseen object categories, and real-world data. Project page: https://hyperplane-lab.github.io/vat-mart
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