剛体シミュレータはソフトロボットの夢を見るか?腱駆動連続体ロボットの接触リッチ操作の学習
Do Rigid-Body Simulators Dream of Soft Robots? Learning Contact-Rich Manipulation for Tendon-Driven Continuum Robots
腱駆動連続体ロボットをMuJoCoに組み込むための連続体力学に基づく離散化を導出し、シミュレータを構築。シミュレーションで模倣学習し、実機の3セグメント連続体ロボットにゼロショット転送して接触リッチな操作タスクを実現した。
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: Chengnan Shentu, Nicholas Baldassini, Tongjia Zheng, Priyanka Rao, Jessica Burgner-Kahrs
分類: cs.RO
原文アブストラクト
Learning contact-rich, whole-body manipulation for soft continuum robots is held back by the lack of simulation infrastructure that has accelerated rigid-robot manipulation. Existing soft robot simulators are physically grounded but lack the contact handling, actuation support, or learning integration needed for contact-rich manipulation; rigid-body approximations offer these capabilities but sacrifice physical grounding. We bridge this gap for tendon-driven continuum robots (TDCRs) by deriving a continuum-mechanics-informed discretization that places the soft robot natively inside MuJoCo, unifying tendon forces, body contact, and dynamics in a single physics pipeline. We validate the simulator against a Cosserat rod reference (static and dynamic) and real TDCR hardware. We then train state-based imitation learning policies via teleoperation in simulation and deploy them zero-shot to a physical 3-segment TDCR on a 7-DoF Franka arm across two contact-rich manipulation tasks. To our knowledge, this is the first demonstration of sim-to-real transfer for contact-rich manipulation with continuum robots.
関連論文
- SOFTMAP: トポロジカルメッシュ整列と物理事前知識によるソフトロボットのSim2Real順モデリングソフトロボティクス/sim2real
- 条件付きサイクルGANによるソフトロボットアームのドメイン変換ソフトロボティクス/sim2real
- 粗いシミュレータの学習データを活用したソフトロボットアームのQ学習制御ソフトロボティクス/sim2real
