生成的モデルと二段階最適化による多様で物理的に実行可能な巧みな把持の学習
Learning Diverse and Physically Feasible Dexterous Grasps with Generative Model and Bilevel Optimization
6つの物体で学習した生成モデルで指配置を予測し、二段階最適化で衝突・到達性・力閉包・摩擦の制約を満たす把持を計画、未知物体を含む実機で86.7%の成功率を達成した。
著者: Albert Wu, Michelle Guo, C. Karen Liu
分類: cs.RO
原文アブストラクト
To fully utilize the versatility of a multi-fingered dexterous robotic hand for executing diverse object grasps, one must consider the rich physical constraints introduced by hand-object interaction and object geometry. We propose an integrative approach of combining a generative model and a bilevel optimization (BO) to plan diverse grasp configurations on novel objects. First, a conditional variational autoencoder trained on merely six YCB objects predicts the finger placement directly from the object point cloud. The prediction is then used to seed a nonconvex BO that solves for a grasp configuration under collision, reachability, wrench closure, and friction constraints. Our method achieved an 86.7% success over 120 real world grasping trials on 20 household objects, including unseen and challenging geometries. Through quantitative empirical evaluations, we confirm that grasp configurations produced by our pipeline are indeed guaranteed to satisfy kinematic and dynamic constraints. A video summary of our results is available at youtu.be/9DTrImbN99I.
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