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模倣学習arXiv:2606.20048

MirrorDuo: 鏡像デモペアによる反射整合的な視覚運動学習

MirrorDuo: Reflection-Consistent Visuomotor Learning from Mirrored Demonstration Pairs

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鏡像関係にあるデモペアを自動生成し、データ数を実質2倍にする手法を提案。既存の模倣学習パイプラインに適用可能で、少ないデモで作業空間の鏡像側へのスキル転移を実現する。

詳しい要約

1. どんなもの?

- 画像ベースの模倣学習(behavior cloning)におけるデータ拡張・構造的prior - 鏡像変換により各デモから鏡像ペアを生成し「collect one, get one for free」を実現 - image, proprioception, 6-DoF end-effector actionのタプルを対象 - 既存のbehavior cloningやdiffusion policyに適用可能 - reflection-equivariantなpolicy networkの構造的priorとしても利用可能

2. 先行研究と比べてどこがすごい?

- 従来の画像ベースbehavior cloningは多様なデモ収集コストが高い - 特にworkspace variationsへの汎化が課題 - MirrorDuoは鏡像変換により追加収集なしでデモを倍増 - 同一データ予算で性能を大幅改善 - 片側のみのデモからでも反対側への効率的なskill transferを実現

3. 技術・手法の肝は?

- image, proprioception, full 6-DoF end-effector actionのタプルに対し鏡像変換を適用 - 各デモに対し鏡像のcounterpartを生成 - データ拡張戦略として既存の学習パイプライン(behavior cloning, diffusion policy)に組み込み可能 - reflection-equivariantなpolicy networkの構造的priorとしても機能 - 元ドメインと鏡像ドメインの重なりを活用

4. どうやって有効だと検証した?

- 要旨からは不明(具体的な実験設定・評価指標・タスクは記載されていない) - ただし、同一データ予算下での性能改善、および片側デモからのskill transfer(target arrangementで0または5デモ)が示されている

5. 議論はある?

- 要旨からは不明(限界や議論については記載されていない) - ただし、デモがworkspaceの両側に均等に分布する場合に性能が大幅改善 - 片側に限定される場合でも、target arrangementで0または5デモという少数で効率的なskill transferが可能

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 behavior cloning, diffusion policy が挙げられている - 同分野の定番として imitation learning, data augmentation, equivariant policy networks 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: Zheyu Zhuang, Ruiyu Wang, Giovanni Luca Marchetti, Florian T. Pokorny, Danica Kragic

分類: cs.RO

原文アブストラクト

Image-based behaviour cloning leverages demonstrations captured from ubiquitous RGB cameras. However, it remains constrained by the cost of collecting diverse demos, especially for generalizing across workspace variations. We propose MirrorDuo, a reflection-based formulation that operates on image, proprioception, and full 6-DoF end-effector action tuples, generating a mirrored counterpart for each original demonstration, effectively achieving "collect one, get one for free". It can be applied as a data augmentation strategy for existing learning pipelines, such as standard behaviour cloning or diffusion policy, or as a structural prior for reflection-equivariant policy networks. By leveraging the overlap between the original and mirrored domains, MirrorDuo achieves significantly improved performance under the same data budget when demonstrations are evenly distributed across both sides of the workspace. When demonstrations are confined to one side, MirrorDuo enables efficient skill transfer to the mirrored workspace with as few as zero or five demos in the target arrangement.

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