サブゴール拡散モデル:粗から細へのサブゴール生成によるロボットマニピュレーションのモデル予測制御ガイド
Subgoal Diffuser: Coarse-to-fine Subgoal Generation to Guide Model Predictive Control for Robot Manipulation
拡散モデルを用いてMPCのためのサブゴール列を粗から細へ動的に生成し、長期的なマニピュレーションタスクの計画性能を向上させる手法を提案。
著者: Zixuan Huang, Yating Lin, Fan Yang, Dmitry Berenson
分類: cs.RO
原文アブストラクト
Manipulation of articulated and deformable objects can be difficult due to their compliant and under-actuated nature. Unexpected disturbances can cause the object to deviate from a predicted state, making it necessary to use Model-Predictive Control (MPC) methods to plan motion. However, these methods need a short planning horizon to be practical. Thus, MPC is ill-suited for long-horizon manipulation tasks due to local minima. In this paper, we present a diffusion-based method that guides an MPC method to accomplish long-horizon manipulation tasks by dynamically specifying sequences of subgoals for the MPC to follow. Our method, called Subgoal Diffuser, generates subgoals in a coarse-to-fine manner, producing sparse subgoals when the task is easily accomplished by MPC and more dense subgoals when the MPC method needs more guidance. The density of subgoals is determined dynamically based on a learned estimate of reachability, and subgoals are distributed to focus on challenging parts of the task. We evaluate our method on two robot manipulation tasks and find it improves the planning performance of an MPC method, and also outperforms prior diffusion-based methods.
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