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マニピュレーションarXiv:2504.18792

STDArm: 静的データ学習の視覚運動ポリシーを動的ロボットマニピュレーションへ転移

STDArm: Transferring Visuomotor Policies From Static Data Training to Dynamic Robot Manipulation

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静的環境で学習した視覚運動ポリシーを、移動ロボット上でもそのまま使えるよう、リアルタイムの行動補正・安定化・遅延推定を組み合わせて動的マニピュレーションを実現したシステム。

詳しい要約

1. どんなもの?

- 静的環境で学習した visuomotor policy を、動的プラットフォーム上へ大規模改修なしに転移するシステム STDArm を提案 - 対象は quadruped robots や drones など移動型プラットフォームに搭載した robotic arm の mobile manipulation - 実時間の action correction framework により、移動中のマニピュレーションで centimeter-level precision を狙う

2. 先行研究と比べてどこがすごい?

- 既存の visuomotor policy 展開は、高品質データ収集、プラットフォーム運動・処理遅延の影響、オンボード計算資源の制約が障壁 - STDArm は静的条件下で学習済みの policy を、広範な修正なしに動的プラットフォームへ直接転移 - 元 policy の manipulation capabilities を保ちつつ、プラットフォーム運動外乱を実時間補償する点が特徴 - 具体的な先行研究名との比較は要旨からは不明

3. 技術・手法の肝は?

- 中核は real-time action correction framework - (1) action manager: 制御周波数を高め、temporal consistency を維持 - (2) stabilizer: lightweight prediction network により motion disturbances を補償 - (3) online latency estimation module: システムパラメータを calibrate - これらを組み合わせ、移動中の操作精度を centimeter-level に保つ

4. どうやって有効だと検証した?

- 2 種類の robotic arms、4 種類の mobile platforms、3 つの tasks で包括的に評価 - 実験結果として、プラットフォーム運動外乱の実時間補償と元 policy の操作能力の保持を確認 - ロボット移動中に centimeter-level operational precision を達成したと報告

5. 議論はある?

- 要旨では、データ収集・運動/遅延・計算資源の制約を課題として挙げ、STDArm がそれらに対処 - 限界や失敗事例、計算コストの詳細な議論は要旨からは不明 - 汎化性や他タスクへの適用範囲についての議論も要旨からは不明

6. 次に読むべき論文は?

- 要旨で参照・比較されている個別研究は明示されていない - 関連手法として visuomotor policy learning、mobile manipulation、quadruped robots / drones 搭載マニピュレーション、latency compensation、action correction に関する研究を次に読む候補とする

※ AIが要旨から生成した要約です。正確性は原文をご確認ください。

著者: Yifan Duan, Heng Li, Yilong Wu, Wenhao Yu, Xinran Zhang, Yedong Shen, Jianmin Ji, Yanyong Zhang

分類: cs.RO

原文アブストラクト

Recent advances in mobile robotic platforms like quadruped robots and drones have spurred a demand for deploying visuomotor policies in increasingly dynamic environments. However, the collection of high-quality training data, the impact of platform motion and processing delays, and limited onboard computing resources pose significant barriers to existing solutions. In this work, we present STDArm, a system that directly transfers policies trained under static conditions to dynamic platforms without extensive modifications. The core of STDArm is a real-time action correction framework consisting of: (1) an action manager to boost control frequency and maintain temporal consistency, (2) a stabilizer with a lightweight prediction network to compensate for motion disturbances, and (3) an online latency estimation module for calibrating system parameters. In this way, STDArm achieves centimeter-level precision in mobile manipulation tasks. We conduct comprehensive evaluations of the proposed STDArm on two types of robotic arms, four types of mobile platforms, and three tasks. Experimental results indicate that the STDArm enables real-time compensation for platform motion disturbances while preserving the original policy's manipulation capabilities, achieving centimeter-level operational precision during robot motion.

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