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マニピュレーションarXiv:2602.00915

UniMorphGrasp: 形態認識拡散モデルによるクロスエンボディメント巧みな把持生成

UniMorphGrasp: Diffusion Model with Morphology-Awareness for Cross-Embodiment Dexterous Grasp Generation

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多様なロボットハンドの把持を人間の手の標準ポーズに統一し、ハンド構造をグラフで条件付けた拡散モデルで、未知のハンドにも汎化する把持生成を実現した。

詳しい要約

1. どんなもの?

- 異なるロボットハンドの運動学的構造に対して安定かつ多様な把持を生成する cross-embodiment dexterous grasping を目的とした拡散モデルベースのフレームワーク UniMorphGrasp を提案する研究。 - 多様なハンドの把持を人間らしい canonical hand pose 表現にマッピングし、共通空間で学習する。 - 把持生成はハンド運動学の構造表現(ハンド構成から導かれるグラフ)と物体形状に条件付けられる。 - ハンド運動学の階層構造を利用した損失関数で関節レベル監督を行う。

2. 先行研究と比べてどこがすごい?

- 既存手法は特定のハンド設計に特化し、訓練分布外の未見ハンド形態への汎化が困難。 - UniMorphGrasp は統一的な cross-embodiment 把持合成を可能にし、既存の dexterous grasp ベンチマークで state-of-the-art 性能を達成。 - 未見ハンド構造への強い zero-shot 汎化を示し、スケーラブルで実用的な cross-embodiment 把持展開を可能にする点が優位。

3. 技術・手法の肝は?

- 拡散モデルを基盤とし、多様なロボットハンドの把持を人間らしい canonical hand pose 表現にマッピングして共通空間を提供。 - 把持生成をハンド運動学の構造表現(ハンド構成から導かれるグラフ)と物体形状に条件付ける。 - ハンド運動学の階層的組織を活用した損失関数を導入し、関節レベルでの監督を実現。

4. どうやって有効だと検証した?

- 既存の dexterous grasp ベンチマークで広範な実験を行い、state-of-the-art 性能を達成することを示した。 - 訓練時に見ていないハンド構造に対する zero-shot 汎化性能が強いことを実証。

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。関連手法として cross-embodiment grasping、dexterous grasp synthesis、diffusion model を用いた grasp generation の定番研究が挙げられる。

※ 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: Zhiyuan Wu, Xiangyu Zhang, Zhuo Chen, Jiankang Deng, Rolandos Alexandros Potamias, Shan Luo

分類: cs.RO

原文アブストラクト

Cross-embodiment dexterous grasping aims to generate stable and diverse grasps for robotic hands with heterogeneous kinematic structures. Existing methods are often tailored to specific hand designs and fail to generalize to unseen hand morphologies outside the training distribution. To address these limitations, we propose \textbf{UniMorphGrasp}, a diffusion-based framework that incorporates hand morphological information into the grasp generation process for unified cross-embodiment grasp synthesis. The proposed approach maps grasps from diverse robotic hands into a unified human-like canonical hand pose representation, providing a common space for learning. Grasp generation is then conditioned on structured representations of hand kinematics, encoded as graphs derived from hand configurations, together with object geometry. In addition, a loss function is introduced that exploits the hierarchical organization of hand kinematics to guide joint-level supervision. Extensive experiments demonstrate that UniMorphGrasp achieves state-of-the-art performance on existing dexterous grasp benchmarks and exhibits strong zero-shot generalization to previously unseen hand structures, enabling scalable and practical cross-embodiment grasp deployment.

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