幾何学的インピーダンス制御による接触を伴うSE(3)同変ロボットマニピュレーションタスク学習
Contact-rich SE(3)-Equivariant Robot Manipulation Task Learning via Geometric Impedance Control
SE(3)不変・同変な幾何学的インピーダンス制御と学習可変インピーダンス制御を組み合わせ、専門家のデモからゲインスケジューリングを学習することで、接触を伴うマニピュレーションタスクの転移性を高める手法を提案し、ペグ挿入タスクで検証した。
著者: Joohwan Seo, Nikhil Potu Surya Prakash, Xiang Zhang, Changhao Wang, Jongeun Choi, Masayoshi Tomizuka, Roberto Horowitz
分類: cs.RO, cs.SY, eess.SY
原文アブストラクト
This paper presents a differential geometric control approach that leverages SE(3) group invariance and equivariance to increase transferability in learning robot manipulation tasks that involve interaction with the environment. Specifically, we employ a control law and a learning representation framework that remain invariant under arbitrary SE(3) transformations of the manipulation task definition. Furthermore, the control law and learning representation framework are shown to be SE(3) equivariant when represented relative to the spatial frame. The proposed approach is based on utilizing a recently presented geometric impedance control (GIC) combined with a learning variable impedance control framework, where the gain scheduling policy is trained in a supervised learning fashion from expert demonstrations. A geometrically consistent error vector (GCEV) is fed to a neural network to achieve a gain scheduling policy that remains invariant to arbitrary translation and rotations. A comparison of our proposed control and learning framework with a well-known Cartesian space learning impedance control, equipped with a Cartesian error vector-based gain scheduling policy, confirms the significantly superior learning transferability of our proposed approach. A hardware implementation on a peg-in-hole task is conducted to validate the learning transferability and feasibility of the proposed approach.
関連論文
- 経験時代における実世界コード・アズ・ポリシー:ACE-CaP-0マニピュレーション
- 把持のアドミタンスによる入出力特性評価:設計パラメータと把持挙動の接続マニピュレーション
- ManiLadder:カテゴリ別・多難易度タスクラダーによるロボットマニピュレーションのベンチマークマニピュレーション
- 成功確率を変える事象を記憶する:Criticゲート付きイベントメモリによる長期的マニピュレーションマニピュレーション
- BiPOP: 長期的な両腕ロボット操作のための部分順序計画マニピュレーション
- RUMI: 拡張現実と触覚フィードバックを備えたRobotiq対応の汎用マニピュレーションインターフェースマニピュレーション
