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クロスエンボディメントarXiv:2601.09163

CEI: 3D空間におけるクロスエンボディメント視覚運動方策学習のための統合インターフェース

CEI: A Unified Interface for Cross-Embodiment Visuomotor Policy Learning in 3D Space

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異なるロボットアームやエンドエフェクタ間で実演データを転移し、未見の形態でも方策学習を可能にするフレームワークCEIを提案。機能類似性に基づく軌道アライメントで、シミュレーションと実機での双方向転移を実現した。

詳しい要約

1. どんなもの?

- ロボット基盤モデルの視点・アーム・グリッパーへの過適合を解決する - 異なるロボットアームとエンドエフェクタ間でデモを転移するCross-Embodiment Interface (CEI)を提案 - 機能的類似性をDirectional Chamfer Distanceで定量化し、軌道を勾配最適化で整列 - 未見のロボットアームとエンドエフェクタの観測・行動を合成 - シミュレーションと実世界で転移を検証

2. 先行研究と比べてどこがすごい?

- 従来のロボット基盤モデルはデータセットバイアスにより特定の視点・アーム・特に平行ジョーグリッパーに過適合 - CEIは異なる形態間のデモ転移を可能にし、この制限を克服 - 機能的類似性の概念を導入し、Directional Chamfer Distanceで定量化 - シミュレーションで16の異なるエンボディメントへの転移を実現 - 実世界で双方向転移をサポートし、平均転移率82.4%を達成

3. 技術・手法の肝は?

- 機能的類似性をDirectional Chamfer Distanceで定量化 - 勾配ベースの最適化でロボット軌道を整列 - 未見のロボットアームとエンドエフェクタの観測と行動を合成 - 空間的一般化とマルチモーダル運動生成能力を拡張可能 - 転移学習フレームワークとして設計

4. どうやって有効だと検証した?

- シミュレーションでFranka Pandaロボットから16の異なるエンボディメントへ3タスクでデータとポリシーを転移 - 実世界でUR5+AG95グリッパーロボットとUR5+Xhandロボット間の双方向転移を6タスクで実施 - 平均転移率82.4%を達成 - 空間的一般化とマルチモーダル運動生成能力の拡張も実証

5. 議論はある?

- 要旨からは不明

6. 次に読むべき論文は?

- 要旨で参照/比較されている研究は明示されていない - 同分野の定番として、Robotic Foundation Models, Cross-Embodiment Learning, Directional Chamfer Distance, Gradient-based Optimization が関連

※ 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: Tong Wu, Shoujie Li, Junhao Gong, Changqing Guo, Xingting Li, Shilong Mu, Wenbo Ding

分類: cs.RO

原文アブストラクト

Robotic foundation models trained on large-scale manipulation datasets have shown promise in learning generalist policies, but they often overfit to specific viewpoints, robot arms, and especially parallel-jaw grippers due to dataset biases. To address this limitation, we propose Cross-Embodiment Interface (\CEI), a framework for cross-embodiment learning that enables the transfer of demonstrations across different robot arm and end-effector morphologies. \CEI introduces the concept of \textit{functional similarity}, which is quantified using Directional Chamfer Distance. Then it aligns robot trajectories through gradient-based optimization, followed by synthesizing observations and actions for unseen robot arms and end-effectors. In experiments, \CEI transfers data and policies from a Franka Panda robot to \textbf{16} different embodiments across \textbf{3} tasks in simulation, and supports bidirectional transfer between a UR5+AG95 gripper robot and a UR5+Xhand robot across \textbf{6} real-world tasks, achieving an average transfer ratio of 82.4\%. Finally, we demonstrate that \CEI can also be extended with spatial generalization and multimodal motion generation capabilities using our proposed techniques. Project website: https://cross-embodiment-interface.github.io/

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