OmniManip: 物体中心のインタラクションプリミティブを空間制約として用いた汎用ロボットマニピュレーション
OmniManip: Towards General Robotic Manipulation via Object-Centric Interaction Primitives as Spatial Constraints
物体の機能的アフォーダンスに基づく正準空間でインタラクションプリミティブを表現し、VLMの常識推論を3D空間制約に変換する二重閉ループ型のオープンボキャブラリなロボットマニピュレーションシステムを提案した。
著者: Mingjie Pan, Jiyao Zhang, Tianshu Wu, Yinghao Zhao, Wenlong Gao, Hao Dong
分類: cs.RO
原文アブストラクト
The development of general robotic systems capable of manipulating in unstructured environments is a significant challenge. While Vision-Language Models(VLM) excel in high-level commonsense reasoning, they lack the fine-grained 3D spatial understanding required for precise manipulation tasks. Fine-tuning VLM on robotic datasets to create Vision-Language-Action Models(VLA) is a potential solution, but it is hindered by high data collection costs and generalization issues. To address these challenges, we propose a novel object-centric representation that bridges the gap between VLM's high-level reasoning and the low-level precision required for manipulation. Our key insight is that an object's canonical space, defined by its functional affordances, provides a structured and semantically meaningful way to describe interaction primitives, such as points and directions. These primitives act as a bridge, translating VLM's commonsense reasoning into actionable 3D spatial constraints. In this context, we introduce a dual closed-loop, open-vocabulary robotic manipulation system: one loop for high-level planning through primitive resampling, interaction rendering and VLM checking, and another for low-level execution via 6D pose tracking. This design ensures robust, real-time control without requiring VLM fine-tuning. Extensive experiments demonstrate strong zero-shot generalization across diverse robotic manipulation tasks, highlighting the potential of this approach for automating large-scale simulation data generation.
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