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歩行arXiv:2606.05873

LadderMan: 人型ロボットによる知覚的梯子登りの学習

LadderMan: Learning Humanoid Perceptive Ladder Climbing

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人型ロボットが様々な梯子を頑健に登り、梯子上での操作も行える統一システムを提案。シミュレーションで学習したポリシーを実機にゼロショット転送し、多様な梯子形状での登攀と操作タスクを実現した。

詳しい要約

1. どんなもの?

- 人型ロボットが多様な梯子を登り、梯子上で操作を行う統合システム LadderMan を提案。 - 疎な足場と手掛かり、全身協調、知覚・制御誤差への敏感さという課題に対処。 - 2段階学習パイプラインで登攀ポリシーを構築し、depth-based visuomotor ポリシーに蒸留。 - 梯子上での操作のため dual-agent 定式化で別の manipulation ポリシーを訓練。 - 実世界ハードウェアへの zero-shot 転移を実現。

2. 先行研究と比べてどこがすごい?

- 従来の梯子登攀は特定の梯子形状や制御に限定されがちだったが、LadderMan は多様な梯子形状に対応。 - 単一の参照モーションから複数の登攀エキスパートを学習する hybrid motion tracking を採用。 - エキスパートを depth-based visuomotor ポリシーに蒸留し、知覚と制御を統合。 - vision foundation models を活用し sim-to-real ギャップを橋渡し。 - 梯子上での操作を可能にする dual-agent 定式化を導入。

3. 技術・手法の肝は?

- 2段階学習パイプライン:hybrid motion tracking で複数の登攀エキスパートを学習。 - エキスパートを hybrid imitation and reinforcement learning で統一 depth-based visuomotor ポリシーに蒸留。 - vision foundation models を用いて depth 知覚の sim-to-real ギャップを橋渡し。 - 登攀ポリシーに基づき、dual-agent 定式化で manipulation ポリシーを訓練。 - teleoperation により梯子上での安定した操作を実現。

4. どうやって有効だと検証した?

- 実験により、LadderMan が広範囲の梯子形状で堅牢な登攀を達成することを示す。 - 実世界ハードウェアへの zero-shot 転移に成功。 - 厳しい梯子制約下での様々な manipulation タスクをサポート。 - ビデオ結果が https://ladderman-robot.github.io で公開。

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 hybrid motion tracking、hybrid imitation and reinforcement learning、vision foundation models、dual-agent formulation が挙げられる。 - 同分野の定番として humanoid loco-manipulation、sim-to-real transfer、depth-based visuomotor policy に関する研究が考えられる。

※ 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: Siheng Zhao, Yuanhang Zhang, Ziqi Lu, Pieter Abbeel, Rocky Duan, Koushil Sreenath, Yue Wang, C. Karen Liu, Guanya Shi

分類: cs.RO, cs.AI, cs.CV, cs.LG

原文アブストラクト

Humanoid robots hold great promise for operating in human-centered environments, yet ladder climbing remains one of the most challenging tasks due to sparse footholds and handholds, complex whole-body coordination, and sensitivity to perception and control errors. We present \textbf{LadderMan}, a unified system that enables humanoid robots to robustly climb diverse ladders and perform manipulation under such constrained conditions. Our climbing policy is built on a scalable two-stage learning pipeline, where we use hybrid motion tracking to learn multiple climbing experts from a single reference motion, and distill these experts into a unified depth-based visuomotor climbing policy via hybrid imitation and reinforcement learning. To enable real-world deployment, we leverage vision foundation models to bridge the sim-to-real gap in depth perception. Building on the learned climbing policy, we further train a separate manipulation policy using a dual-agent formulation, allowing stable on-ladder manipulation via teleoperation. Experiments demonstrate that LadderMan achieves robust ladder climbing across a wide range of geometries, successfully transfers to real-world hardware in a zero-shot manner, and supports various manipulation tasks under challenging ladder constraints. Video results are available at https://ladderman-robot.github.io .

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