模倣学習による受動的動的動作を用いた把持内再把持マニピュレーション
In-Hand Re-grasp Manipulation with Passive Dynamic Actions via Imitation Learning
データグローブで収集した専門家軌道とGAILを用い、物体の位置情報のみから把持内スライド動作を実現するエンドツーエンド制御器を提案し、実機で86%の成功率を達成した。
著者: Dehao Wei, Guokang Sun, Zeyu Ren, Shuang Li, Zhufeng Shao, Xiang Li, Nikos Tsagarakis, Shaohua Ma
分類: cs.RO
原文アブストラクト
Re-grasp manipulation leverages on ergonomic tools to assist humans in accomplishing diverse tasks. In certain scenarios, humans often employ external forces to effortlessly and precisely re-grasp tools like a hammer. Previous development on controllers for in-grasp sliding motion using passive dynamic actions (e.g.,gravity) relies on apprehension of finger-object contact information, and requires customized design for individual objects with varied geometry and weight distribution. It limits their adaptability to diverse objects. In this paper, we propose an end-to-end sliding motion controller based on imitation learning (IL) that necessitates minimal prior knowledge of object mechanics, relying solely on object position information. To expedite training convergence, we utilize a data glove to collect expert data trajectories and train the policy through Generative Adversarial Imitation Learning (GAIL). Simulation results demonstrate the controller's versatility in performing in-hand sliding tasks with objects of varying friction coefficients, geometric shapes, and masses. By migrating to a physical system using visual position estimation, the controller demonstrated an average success rate of 86%, surpassing the baseline algorithm's success rate of 35% of Behavior Cloning(BC) and 20% of Proximal Policy Optimization (PPO).
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