把持と非把持の同時操作:多段階器用タスクへの実用的アプローチ
Concurrent Prehensile and Nonprehensile Manipulation: A Practical Approach to Multi-Stage Dexterous Tasks
物体把持と別物体への操作を同時に行う多段階タスクを、物体中心スキルに分解し、少数の実演から実機で学習・実行する手法DexMultiを提案。
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: Hao Jiang, Yue Wu, Yue Wang, Gaurav S. Sukhatme, Daniel Seita
分類: cs.RO
原文アブストラクト
Dexterous hands enable concurrent prehensile and nonprehensile manipulation, such as holding one object while interacting with another, a capability essential for everyday tasks yet underexplored in robotics. Learning such long-horizon, contact-rich multi-stage behaviors is challenging because demonstrations are expensive to collect and end-to-end policies require substantial data to generalize across varied object geometries and placements. We present DexMulti, a sample-efficient approach for real-world dexterous multi-task manipulation that decomposes demonstrations into object-centric skills with well-defined temporal boundaries. Rather than learning monolithic policies, our method retrieves demonstrated skills based on current object geometry, aligns them to the observed object state using an uncertainty-aware estimator that tracks centroid and yaw, and executes them via a retrieve-align-execute paradigm. We evaluate on three multi-stage tasks requiring concurrent manipulation (Grasp + Pull, Grasp + Open, and Grasp + Grasp) across two dexterous hands (Allegro and LEAP) in over 1,000 real-world trials. Our approach achieves an average success rate of 66% on training objects with only 3-4 demonstrations per object, outperforming diffusion policy baselines by 2-3x while requiring far fewer demonstrations. Results demonstrate robust generalization to held-out objects and spatial variations up to +/-25 cm.
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