視覚から触覚へ:視覚的インセンティブによる触覚巧緻性の学習
See to Touch: Learning Tactile Dexterity through Visual Incentives
視覚表現から報酬を設計し、触覚ベースの巧緻な操作方策を強化学習で最適化するフレームワークTAVIを提案。4本指ハンドで6つの難タスクにおいて高い成功率を達成した。
著者: Irmak Guzey, Yinlong Dai, Ben Evans, Soumith Chintala, Lerrel Pinto
分類: cs.RO, cs.AI, cs.CV, cs.LG
原文アブストラクト
Equipping multi-fingered robots with tactile sensing is crucial for achieving the precise, contact-rich, and dexterous manipulation that humans excel at. However, relying solely on tactile sensing fails to provide adequate cues for reasoning about objects' spatial configurations, limiting the ability to correct errors and adapt to changing situations. In this paper, we present Tactile Adaptation from Visual Incentives (TAVI), a new framework that enhances tactile-based dexterity by optimizing dexterous policies using vision-based rewards. First, we use a contrastive-based objective to learn visual representations. Next, we construct a reward function using these visual representations through optimal-transport based matching on one human demonstration. Finally, we use online reinforcement learning on our robot to optimize tactile-based policies that maximize the visual reward. On six challenging tasks, such as peg pick-and-place, unstacking bowls, and flipping slender objects, TAVI achieves a success rate of 73% using our four-fingered Allegro robot hand. The increase in performance is 108% higher than policies using tactile and vision-based rewards and 135% higher than policies without tactile observational input. Robot videos are best viewed on our project website: https://see-to-touch.github.io/.
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