G3Flow: 姿勢を考慮した汎化可能な物体操作のための生成的3Dセマンティックフロー
G3Flow: Generative 3D Semantic Flow for Pose-aware and Generalizable Object Manipulation
基盤モデルを活用して物体中心の動的な3Dセマンティック表現をリアルタイムに構築し、拡散ポリシーに組み込むことで、遮蔽下でも意味理解を可能にし、操作と物体間汎化を改善した。
著者: Tianxing Chen, Yao Mu, Zhixuan Liang, Zanxin Chen, Shijia Peng, Qiangyu Chen, Mingkun Xu, Ruizhen Hu, Hongyuan Zhang, Xuelong Li, Ping Luo
分類: cs.RO, cs.AI, cs.CV, cs.SY, eess.SY
原文アブストラクト
Recent advances in imitation learning for 3D robotic manipulation have shown promising results with diffusion-based policies. However, achieving human-level dexterity requires seamless integration of geometric precision and semantic understanding. We present G3Flow, a novel framework that constructs real-time semantic flow, a dynamic, object-centric 3D semantic representation by leveraging foundation models. Our approach uniquely combines 3D generative models for digital twin creation, vision foundation models for semantic feature extraction, and robust pose tracking for continuous semantic flow updates. This integration enables complete semantic understanding even under occlusions while eliminating manual annotation requirements. By incorporating semantic flow into diffusion policies, we demonstrate significant improvements in both terminal-constrained manipulation and cross-object generalization. Extensive experiments across five simulation tasks show that G3Flow consistently outperforms existing approaches, achieving up to 68.3% and 50.1% average success rates on terminal-constrained manipulation and cross-object generalization tasks respectively. Our results demonstrate the effectiveness of G3Flow in enhancing real-time dynamic semantic feature understanding for robotic manipulation policies.
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