物体中心ポリシーを組み合わせたリcedingホライズン押し動作
Receding-Horizon Pushing with Composable Object-Centric Policies
任意形状の3D物体を長期的に押して目標姿勢へ移動させるため、物体中心の学習ポリシーとBIT*探索を組み合わせた階層的フレームワークを提案し、実機実験で有効性を示した。
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: Zhiyi Yuan, Tianrun Hu, Anxing Xiao, Yuhong Deng, David Hsu, Hanbo Zhang
分類: cs.RO
原文アブストラクト
Non-prehensile manipulation is practical for relocating large, heavy, or geometrically ungraspable objects. Yet, long-horizon pushing of arbitrarily-shaped 3D objects couples three problems: 1) where to push the object so as to approach the target pose, 2) whether each push is stable and reachable, 3) whether subsequent actions remain feasible. We present an object-centric pushing policy within a feedback-guided hierarchical framework. At the low level, a learning-based policy predicts contact actions from a pose- and scale-normalized point cloud, conditioned on a near single-step subgoal. A stability score is applied to evaluate the predicted contacts by a quasi-static sliding-versus-tipping analysis. At the high level, BIT$^*$ first searches for an object path, and the next several subgoals are checked by contact prediction and robot motion planning for future feasibility. Failed motion plans, as feedback, change the local path costs and trigger re-planning. During execution, only the first feasible action is executed. In simulation, we evaluate 22 objects in six different scenes, upon which we also conduct comprehensive ablation studies. Results demonstrate that our method outperforms baselines with a clear margin and can reliably achieve long-horizon object pushing tasks under different situations. We also report quantitative real-robot experiments with a Franka arm and qualitative demonstrations with a mobile manipulator for large and heavy objects, with directly zero-shot sim-to-real transfer.
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