軌道生成による汎用ツール使用スキルの学習
Learning Generalizable Tool-use Skills through Trajectory Generation
ツールの点群列として使用軌道を生成するモデルを学習し、未知のツールでも変形物体を操作できるようにした研究。
著者: Carl Qi, Yilin Wu, Lifan Yu, Haoyue Liu, Bowen Jiang, Xingyu Lin, David Held
分類: cs.RO, cs.AI
原文アブストラクト
Autonomous systems that efficiently utilize tools can assist humans in completing many common tasks such as cooking and cleaning. However, current systems fall short of matching human-level of intelligence in terms of adapting to novel tools. Prior works based on affordance often make strong assumptions about the environments and cannot scale to more complex, contact-rich tasks. In this work, we tackle this challenge and explore how agents can learn to use previously unseen tools to manipulate deformable objects. We propose to learn a generative model of the tool-use trajectories as a sequence of tool point clouds, which generalizes to different tool shapes. Given any novel tool, we first generate a tool-use trajectory and then optimize the sequence of tool poses to align with the generated trajectory. We train a single model on four different challenging deformable object manipulation tasks, using demonstration data from only one tool per task. The model generalizes to various novel tools, significantly outperforming baselines. We further test our trained policy in the real world with unseen tools, where it achieves the performance comparable to human. Additional materials can be found on our project website: https://sites.google.com/view/toolgen.
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