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マニピュレーションarXiv:2602.09583

変形物体操作のための選好整合視覚運動拡散ポリシー

Preference Aligned Visuomotor Diffusion Policies for Deformable Object Manipulation

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衣類などの変形物体を折り畳むタスクで、人間の好みに合わせた動作を少ない実演から学習する選好整合手法RKOを提案し、実機実験で有効性を示した。

詳しい要約

1. どんなもの?

- 変形可能物体(衣類や布)の操作タスクにおいて、人間の好みを反映したロボットの動作を学習する研究。 - 事前学習済みの visuomotor diffusion policy を、限られた実演データで好みに合わせて適応させる方法を提案。 - 新しい preference-alignment 手法 RKO を導入し、RPO と KTO の利点を組み合わせる。 - 実世界の布折りタスクで評価し、好みに合わせた政策が性能とサンプル効率で優れることを示す。

2. 先行研究と比べてどこがすごい?

- 従来のロボット操作では、人間の好みはほとんど検討されていなかった。 - 特に変形可能物体(衣類や布)の操作において、好みを考慮した研究は不足している。 - 既存の preference learning フレームワーク(RPO, KTO)や標準的な diffusion policy の fine-tuning と比較して、RKO は優れた性能とサンプル効率を達成。 - 構造化された preference learning の重要性と実現可能性を示した点が新しい。

3. 技術・手法の肝は?

- 事前学習済みの visuomotor diffusion policy をベースに、限られた実演データで好みに合わせる。 - RKO は RPO と KTO の利点を組み合わせた preference-alignment 手法。 - 具体的なアルゴリズムの詳細は要旨からは不明。 - 実世界の布折りタスクに適用。

4. どうやって有効だと検証した?

- 実世界の布折りタスクで評価。複数の衣類と好み設定を対象。 - 比較対象:RPO、KTO、標準的な diffusion policy の fine-tuning(vanilla diffusion policy ベースライン)。 - 結果:RKO を含む preference-aligned policies が標準的な diffusion policy fine-tuning より優れた性能とサンプル効率を示した。

5. 議論はある?

- 好みを考慮したロボット動作の重要性と、複雑な変形可能物体操作における個人化の実現可能性を強調。 - 限られた実演データで好みを適応させることの有効性を示唆。 - 具体的な限界や議論の詳細は要旨からは不明。

6. 次に読むべき論文は?

- RPO (Reward Preference Optimization) に関する論文。 - KTO (Kahneman-Tversky Optimization) に関する論文。 - 標準的な diffusion policy の fine-tuning に関する研究。 - 変形可能物体操作のための visuomotor diffusion policy の研究。

※ 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: Marco Moletta, Michael C. Welle, Danica Kragic

分類: cs.RO

原文アブストラクト

Humans naturally develop preferences for how manipulation tasks should be performed, which are often subtle, personal, and difficult to articulate. Although it is important for robots to account for these preferences to increase personalization and user satisfaction, they remain largely underexplored in robotic manipulation, particularly in the context of deformable objects like garments and fabrics. In this work, we study how to adapt pretrained visuomotor diffusion policies to reflect preferred behaviors using limited demonstrations. We introduce RKO, a novel preference-alignment method that combines the benefits of two recent frameworks: RPO and KTO. We evaluate RKO against common preference learning frameworks, including these two, as well as a baseline vanilla diffusion policy, on real-world cloth-folding tasks spanning multiple garments and preference settings. We show that preference-aligned policies (particularly RKO) achieve superior performance and sample efficiency compared to standard diffusion policy fine-tuning. These results highlight the importance and feasibility of structured preference learning for scaling personalized robot behavior in complex deformable object manipulation tasks.

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