SoftGPT:異種グラフTransformerの生成的事前学習による目標指向型柔軟物体操作スキルの学習
SoftGPT: Learn Goal-oriented Soft Object Manipulation Skills by Generative Pre-trained Heterogeneous Graph Transformer
3次元異種グラフ表現とGPTベースのダイナミクスモデルを大規模探索データで事前学習し、ロボットの「思考プロセス」でロールアウトを行うことで、柔軟物体の多様な操作スキルを効率的に学習する手法を提案した。
著者: Junjia Liu, Zhihao Li, Wanyu Lin, Sylvain Calinon, Kay Chen Tan, Fei Chen
分類: cs.RO, cs.AI
原文アブストラクト
Soft object manipulation tasks in domestic scenes pose a significant challenge for existing robotic skill learning techniques due to their complex dynamics and variable shape characteristics. Since learning new manipulation skills from human demonstration is an effective way for robot applications, developing prior knowledge of the representation and dynamics of soft objects is necessary. In this regard, we propose a pre-trained soft object manipulation skill learning model, namely SoftGPT, that is trained using large amounts of exploration data, consisting of a three-dimensional heterogeneous graph representation and a GPT-based dynamics model. For each downstream task, a goal-oriented policy agent is trained to predict the subsequent actions, and SoftGPT generates the consequences of these actions. Integrating these two approaches establishes a thinking process in the robot's mind that provides rollout for facilitating policy learning. Our results demonstrate that leveraging prior knowledge through this thinking process can efficiently learn various soft object manipulation skills, with the potential for direct learning from human demonstrations.
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