裏返しロボット:ゼロショットSim-to-Realによる衣類の裏返し操作
Right-Side-Out: Learning Zero-Shot Sim-to-Real Garment Reversal
衣類を裏返す動的で遮蔽の多いタスクを、タスク分解とGPU並列MPMシミュレータによる自動データ生成で解決し、実機で最大81.3%の成功率を達成したゼロショットsim-to-realフレームワーク。
詳しい要約
1. どんなもの?
2. 先行研究と比べてどこがすごい?
3. 技術・手法の肝は?
4. どうやって有効だと検証した?
5. 議論はある?
6. 次に読むべき論文は?
※ 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: Chang Yu, Siyu Ma, Wenxin Du, Zeshun Zong, Han Xue, Wendi Chen, Cewu Lu, Yin Yang, Xuchen Han, Joseph Masterjohn, Alejandro Castro, Chenfanfu Jiang
分類: cs.RO
原文アブストラクト
Turning garments right-side out is a challenging manipulation task: it is highly dynamic, entails rapid contact changes, and is subject to severe visual occlusion. We introduce Right-Side-Out, a zero-shot sim-to-real framework that effectively solves this challenge by exploiting task structures. We decompose the task into Drag/Fling to create and stabilize an access opening, followed by Insert&Pull to invert the garment. Each step uses a depth-inferred, keypoint-parameterized bimanual primitive that sharply reduces the action space while preserving robustness. Efficient data generation is enabled by our custom-built, high-fidelity, GPU-parallel Material Point Method (MPM) simulator that models thin-shell deformation and provides robust and efficient contact handling for batched rollouts. Built on the simulator, our fully automated pipeline scales data generation by randomizing garment geometry, material parameters, and viewpoints, producing depth, masks, and per-primitive keypoint labels without any human annotations. With a single depth camera, policies trained entirely in simulation deploy zero-shot on real hardware, achieving up to 81.3% success rate. By employing task decomposition and high fidelity simulation, our framework enables tackling highly dynamic, severely occluded tasks without laborious human demonstrations.
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