粒子間相互作用の学習による粒状材料の操作
Manipulation of Granular Materials by Learning Particle Interactions
粒状材料とそれを操作する剛体の相互作用をグラフ表現とGNNでモデル化し、ワッサー距離を最小化する軌道計画で目標配置への注ぎ込みを実現した。
著者: Neea Tuomainen, David Blanco-Mulero, Ville Kyrki
分類: cs.RO, cs.LG
原文アブストラクト
Manipulation of granular materials such as sand or rice remains an unsolved problem due to challenges such as the difficulty of defining their configuration or modeling the materials and their particles interactions. Current approaches tend to simplify the material dynamics and omit the interactions between the particles. In this paper, we propose to use a graph-based representation to model the interaction dynamics of the material and rigid bodies manipulating it. This allows the planning of manipulation trajectories to reach a desired configuration of the material. We use a graph neural network (GNN) to model the particle interactions via message-passing. To plan manipulation trajectories, we propose to minimise the Wasserstein distance between a predicted distribution of granular particles and their desired configuration. We demonstrate that the proposed method is able to pour granular materials into the desired configuration both in simulated and real scenarios.
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