物体の山を操作するための動的解像度モデル学習
Dynamic-Resolution Model Learning for Object Pile Manipulation
環境を粒子表現で表し、グラフニューラルネットワークで解像度を連続的に選択できる統一的なダイナミクスモデルを学習。テスト時にはMPCの各ステップで最適な解像度を適応的に決定し、粒状物体の山の操作タスクで固定解像度の手法を上回る性能を実現した。
著者: Yixuan Wang, Yunzhu Li, Katherine Driggs-Campbell, Li Fei-Fei, Jiajun Wu
分類: cs.RO, cs.CV, cs.LG
原文アブストラクト
Dynamics models learned from visual observations have shown to be effective in various robotic manipulation tasks. One of the key questions for learning such dynamics models is what scene representation to use. Prior works typically assume representation at a fixed dimension or resolution, which may be inefficient for simple tasks and ineffective for more complicated tasks. In this work, we investigate how to learn dynamic and adaptive representations at different levels of abstraction to achieve the optimal trade-off between efficiency and effectiveness. Specifically, we construct dynamic-resolution particle representations of the environment and learn a unified dynamics model using graph neural networks (GNNs) that allows continuous selection of the abstraction level. During test time, the agent can adaptively determine the optimal resolution at each model-predictive control (MPC) step. We evaluate our method in object pile manipulation, a task we commonly encounter in cooking, agriculture, manufacturing, and pharmaceutical applications. Through comprehensive evaluations both in the simulation and the real world, we show that our method achieves significantly better performance than state-of-the-art fixed-resolution baselines at the gathering, sorting, and redistribution of granular object piles made with various instances like coffee beans, almonds, corn, etc.
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