隣接関係を考慮した強化学習によるコンパクトな複数物体配置
Compact Multi-Object Placement Using Adjacency-Aware Reinforcement Learning
壊れやすい上面を持つ不規則形状物体を、隣接物体との空間制約を守りながら隙間なく配置するための強化学習フレームワークを提案し、従来法より高密度な配置を実現した。
著者: Benedikt Kreis, Nils Dengler, Jorge de Heuvel, Rohit Menon, Hamsa Perur, Maren Bennewitz
分類: cs.RO
原文アブストラクト
Close and precise placement of irregularly shaped objects requires a skilled robotic system. The manipulation of objects that have sensitive top surfaces and a fixed set of neighbors is particularly challenging. To avoid damaging the surface, the robot has to grasp them from the side, and during placement, it has to maintain the spatial relations with adjacent objects, while considering the physical gripper extent. In this work, we propose a framework to learn an agent based on reinforcement learning that generates end-effector motions for placing objects as closely as possible to one another. During the placement, our agent considers the spatial constraints with neighbors defined in a given layout of the objects while avoiding collisions. Our approach learns to place compact object assemblies without the need for predefined spacing between objects, as required by traditional methods. We thoroughly evaluated our approach using a two-finger gripper mounted on a robotic arm with six degrees of freedom. The results demonstrate that our agent significantly outperforms two baseline approaches in object assembly compactness, thereby reducing the space required to position the objects while adhering to specified spatial constraints.
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