ドメインシフト下での粒状材料操作のための少数ショット適応
Few-shot Adaptation for Manipulating Granular Materials Under Domain Shift
未知の地形で粒状材料をすくう際に、深層ガウス過程とメタ学習を用いて限られたオンライン経験から適応する手法を提案し、非適応手法や既存メタ学習を上回る性能を示した。
著者: Yifan Zhu, Pranay Thangeda, Melkior Ornik, Kris Hauser
分類: cs.RO
原文アブストラクト
Autonomous lander missions on extraterrestrial bodies will need to sample granular material while coping with domain shift, no matter how well a sampling strategy is tuned on Earth. This paper proposes an adaptive scooping strategy that uses deep Gaussian process method trained with meta-learning to learn on-line from very limited experience on the target terrains. It introduces a novel meta-training approach, Deep Meta-Learning with Controlled Deployment Gaps (CoDeGa), that explicitly trains the deep kernel to predict scooping volume robustly under large domain shifts. Employed in a Bayesian Optimization sequential decision-making framework, the proposed method allows the robot to use vision and very little on-line experience to achieve high-quality scooping actions on out-of-distribution terrains, significantly outperforming non-adaptive methods proposed in the excavation literature as well as other state-of-the-art meta-learning methods. Moreover, a dataset of 6,700 executed scoops collected on a diverse set of materials, terrain topography, and compositions is made available for future research in granular material manipulation and meta-learning.
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