ForceMimic: 力中心の模倣学習と力・動作キャプチャシステムによる接触の多いマニピュレーション
ForceMimic: Force-Centric Imitation Learning with Force-Motion Capture System for Contact-Rich Manipulation
人間の力加減を計測する装着型デバイスで野菜の皮むきなどの接触作業のデモを集め、力と位置を同時に扱う模倣学習でロボットに教える手法を提案。視覚のみの手法より成功率を54.5%向上させた。
著者: Wenhai Liu, Junbo Wang, Yiming Wang, Weiming Wang, Cewu Lu
分類: cs.RO
原文アブストラクト
In most contact-rich manipulation tasks, humans apply time-varying forces to the target object, compensating for inaccuracies in the vision-guided hand trajectory. However, current robot learning algorithms primarily focus on trajectory-based policy, with limited attention given to learning force-related skills. To address this limitation, we introduce ForceMimic, a force-centric robot learning system, providing a natural, force-aware and robot-free robotic demonstration collection system, along with a hybrid force-motion imitation learning algorithm for robust contact-rich manipulation. Using the proposed ForceCapture system, an operator can peel a zucchini in 5 minutes, while force-feedback teleoperation takes over 13 minutes and struggles with task completion. With the collected data, we propose HybridIL to train a force-centric imitation learning model, equipped with hybrid force-position control primitive to fit the predicted wrench-position parameters during robot execution. Experiments demonstrate that our approach enables the model to learn a more robust policy under the contact-rich task of vegetable peeling, increasing the success rates by 54.5% relatively compared to state-ofthe-art pure-vision-based imitation learning. Hardware, code, data and more results can be found on the project website at https://forcemimic.github.io.
関連論文
- 経験時代における実世界コード・アズ・ポリシー:ACE-CaP-0マニピュレーション
- 把持のアドミタンスによる入出力特性評価:設計パラメータと把持挙動の接続マニピュレーション
- ManiLadder:カテゴリ別・多難易度タスクラダーによるロボットマニピュレーションのベンチマークマニピュレーション
- 成功確率を変える事象を記憶する:Criticゲート付きイベントメモリによる長期的マニピュレーションマニピュレーション
- BiPOP: 長期的な両腕ロボット操作のための部分順序計画マニピュレーション
- RUMI: 拡張現実と触覚フィードバックを備えたRobotiq対応の汎用マニピュレーションインターフェースマニピュレーション
