アフォーダンス表現と強化学習を用いた視触覚マニピュレーション計画
Visuo-Tactile Manipulation Planning Using Reinforcement Learning with Affordance Representation
視覚と触覚のマルチモーダル情報から物体の把持可能・押し可能領域を予測するアフォーダンスモデルを学習し、DQNによる強化学習で物体操作の動作計画を行うフレームワークを提案した。
著者: Wenyu Liang, Fen Fang, Cihan Acar, Wei Qi Toh, Ying Sun, Qianli Xu, Yan Wu
分類: cs.RO
原文アブストラクト
Robots are increasingly expected to manipulate objects in ever more unstructured environments where the object properties have high perceptual uncertainty from any single sensory modality. This directly impacts successful object manipulation. In this work, we propose a reinforcement learning-based motion planning framework for object manipulation which makes use of both on-the-fly multisensory feedback and a learned attention-guided deep affordance model as perceptual states. The affordance model is learned from multiple sensory modalities, including vision and touch (tactile and force/torque), which is designed to predict and indicate the manipulable regions of multiple affordances (i.e., graspability and pushability) for objects with similar appearances but different intrinsic properties (e.g., mass distribution). A DQN-based deep reinforcement learning algorithm is then trained to select the optimal action for successful object manipulation. To validate the performance of the proposed framework, our method is evaluated and benchmarked using both an open dataset and our collected dataset. The results show that the proposed method and overall framework outperform existing methods and achieve better accuracy and higher efficiency.
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