TieBot: 実世界-シミュレーション-実世界アプローチによる視覚デモンストレーションからのネクタイ結び学習
TieBot: Learning to Knot a Tie from Visual Demonstration through a Real-to-Sim-to-Real Approach
ネクタイの変形と長期的な操作が難しいネクタイ結びを、実演動画からメッシュ列を推定し、教師方策と生徒方策を学習して実機に転移するReal-to-Sim-to-Realシステムを提案。実機で双腕ロボットが10回中5回成功。
著者: Weikun Peng, Jun Lv, Yuwei Zeng, Haonan Chen, Siheng Zhao, Jichen Sun, Cewu Lu, Lin Shao
分類: cs.RO, cs.AI, cs.SY, eess.SY
原文アブストラクト
The tie-knotting task is highly challenging due to the tie's high deformation and long-horizon manipulation actions. This work presents TieBot, a Real-to-Sim-to-Real learning from visual demonstration system for the robots to learn to knot a tie. We introduce the Hierarchical Feature Matching approach to estimate a sequence of tie's meshes from the demonstration video. With these estimated meshes used as subgoals, we first learn a teacher policy using privileged information. Then, we learn a student policy with point cloud observation by imitating teacher policy. Lastly, our pipeline applies learned policy to real-world execution. We demonstrate the effectiveness of TieBot in simulation and the real world. In the real-world experiment, a dual-arm robot successfully knots a tie, achieving 50% success rate among 10 trials. Videos can be found https://tiebots.github.io/.
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