日本フィジカルAI新聞

世界のフィジカルAIを、日本語で。

操作arXiv:2606.06218

トルク適応モジュール:操作における堅牢な動作転送のためのTAM

TAM: Torque Adaptation Module for Robust Motion Transfer in Manipulation

シェア:XThreadsFacebookLINEはてブBluesky

ロボット間の動力学差やシミュレーションと実機のギャップによる動作ずれを補正するため、トルク指令を適応させる学習モジュールTAMを提案。プロプリオセプティブな履歴のみを用いて残差トルクを生成し、異なる行動空間のポリシーにも再利用可能。

詳しい要約

1. どんなもの?

- ロボットのマニピュレーションにおける動的な動作転送を頑健にするための学習モジュール TAM (Torque Adaptation Module) を提案。 - 低レベルコントローラとトルクインタフェースの間に挿入され、トルク指令を適応的に補正する。 - 固有受容感覚履歴のみを用いるため、ポリシーの観測や行動空間に依存せず、同じ重みを異なる行動空間のポリシーに再利用可能。 - 実機 Franka Panda でのゼロショット評価を実施。

2. 先行研究と比べてどこがすごい?

- 従来の domain randomization や system identification は、過度に保守的なポリシーやロボット・ペイロードごとのデータ再収集を要する。 - TAM はポリシー自体を domain randomization で訓練する必要がなく、その負担を TAM にオフロード。 - ランダム化シミュレーションのみで訓練し、実機データ不要。 - オンライン system identification や RMA ベースラインと比較してゼロショット実機実行を改善。

3. 技術・手法の肝は?

- 履歴エンコーダが固有受容感覚履歴を潜在状態に埋め込み、トルクアダプタが残差トルク補正を計算。 - 低レベルコントローラが追従するポリシーの行動とロボットのトルクインタフェースの間に配置。 - 訓練はランダム化シミュレーションで完全に行い、マルチロボット事前訓練とロボット固有の微調整を実施。 - 微調整にも実機データは不要。

4. どうやって有効だと検証した?

- 実機 Franka Panda でゼロショット評価。 - 動的マニピュレーションタスクとして、RL による視覚ベースの box pushing ポリシー、BC による flip ポリシー、MPC による ball-on-plate balancing を実施。 - オンライン system identification および RMA ベースラインと比較し、TAM がゼロショット実機実行を改善し、堅牢な動的マニピュレーション性能を可能にすることを示した。

5. 議論はある?

- 要旨からは不明。

6. 次に読むべき論文は?

- RMA (Rapid Motor Adaptation) - オンライン system identification - domain randomization - sim-to-real transfer - MPC (Model Predictive Control) - BC (Behavior Cloning) - RL (Reinforcement Learning)

※ 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: Dongwon Son, Florian Shkurti, Jason Lee, Naman Shah, Beomjoon Kim, Dieter Fox

分類: cs.RO, cs.AI

原文アブストラクト

A policy tuned for one robot often behaves differently on another, whether due to the sim-to-real gap, unknown payloads, or the differing dynamics of two instances of the same robot. In contact-rich, dynamic manipulation, even small motion discrepancies can result in failure to track reference motion, since they disrupt the timing and modes of contact. Common remedies, such as domain randomization or system identification, either produce overly conservative task policies or require data that must be recollected for each robot or payload. We introduce the Torque Adaptation Module (TAM), a learned module that adapts the torque commands sent to the robot to match the behavior of an ideal robot. TAM operates between the low-level controller that tracks the policy's actions and the robot's torque interface. It includes a history encoder that embeds proprioceptive history into a latent state and a torque adaptor that computes residual torque corrections. Because TAM depends only on proprioceptive history and not on policy observations, or the action space, the same TAM weights can be reused to adapt policies with different action spaces (joint targets, end-effector targets, or direct torques). The policies themselves do not need to be trained with domain randomization of robot parameters. Instead, we offload the need for domain randomization to TAM by training it entirely in randomized simulation, using multi-robot pretraining followed by a robot-specific fine-tuning step that still requires no real-robot data. We evaluate TAM zero-shot on a real Franka Panda robot across dynamic manipulation tasks that include a vision-based box pushing policy (from RL), a flip policy (from BC), and an MPC ball-on-plate balancing. Our experiments show that TAM improves zero-shot real-robot execution compared to online system identification and RMA baselines and enables robust dynamic manipulation performance.

関連論文

  1. 1Boston Dynamics、車輪付きAtlasの研究試作機を紹介研究・技術
  2. 2GXOとApptronik、Apolloの物流現場試験を拡大 最大1,000台の展開を構想量産・展開
  3. 3newmoとKDDIが資本業務提携 2028年に堺市で自動運転タクシー商用化目指す提携・買収
  4. 4NVIDIA、CoRLでGR00T 2とIsaac Lab 3.0を発表新製品・発表
  5. 5UC BerkeleyとNVIDIAの研究者、AIエージェントでロボット制御コードを仮想環境で改善研究・技術

PR・アフィリエイト広告

MINISFORUM(ミニPC)

MINISFORUM(ミニPC)の公式広告バナーMINISFORUM公式ストアを見る ↗
PR本紙発行元 EmplifAI