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マニピュレーションarXiv:2610.18848

接触軌道プロンプティング:単一実演からの接触を伴う動作の文脈内転移

Contact Trajectory Prompting: In-Context Transfer of Contact-Rich Behaviors from a Single Demonstration

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単一の実演から接触を伴うマニピュレーション動作をワンショットで転移するため、動作と接触情報を時系列の接触軌道プロンプトとして符号化し、オンライン感覚フィードバックで参照する枠組みを提案した。

詳しい要約

1. どんなもの?

- 接触を伴う操作(contact-rich manipulation)の一回のデモから新しい挙動を転移する枠組み - 名前は Contact Trajectory Prompting (CTP) - 単一デモの運動と接触情報を順序付きの contact trajectory prompt に符号化 - 実行時はオンラインの感覚フィードバックで prompt から相互作用情報を取得し、閉ループで行動生成 - 実世界の wiping, rotation, insertion タスクで検証

2. 先行研究と比べてどこがすごい?

- in-context robot learning はテスト時のパラメータ更新なしでデモから学習可能 - しかし視覚・運動学的指定だけでは、似た動きでも相互作用の強度やパターンが異なる接触挙動を区別できない - CTP は接触軌跡を行動仕様として用い、運動模倣を超えて物理的相互作用の転移を可能にする - 実世界タスクで最強の評価済みベースラインを 13.0 ポイント上回る 78.7% の成功率

3. 技術・手法の肝は?

- 単一デモから運動と接触情報を抽出し、時間的進展を捉える順序付き contact trajectory prompt を構築 - prompt は望ましい物理的相互作用挙動を指定 - 実行時、ポリシーはオンライン感覚フィードバックで prompt から相互作用関連情報を検索 - デモされた接触挙動に条件付けして閉ループ行動生成 - 参照デモを変えるだけで強度・方向の接触仕様に追従可能

4. どうやって有効だと検証した?

- 実世界の wiping, rotation, insertion タスクで評価 - 訓練から除外した物体を使用 - 全体成功率 78.7%、最強ベースラインを 13.0 ポイント上回る - 参照デモ変更により、中間の wiping 力レベルや時計回り/反時計回りの cap rotation など強度・方向の接触仕様に追従できることを確認

5. 議論はある?

- 接触軌跡が有効な行動仕様となることを示す - in-context robot learning を運動模倣から物理的相互作用転移へ拡張 - 限界や失敗事例、一般化範囲についての詳細は要旨からは不明

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 in-context robot learning、contact-rich manipulation、one-shot imitation learning、closed-loop policy learning などが挙げられる - 具体的な論文名は要旨からは不明

※ 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: Xian Nie, Yujie Zang, Yuhang Zheng, Yupeng Zheng, Songen Gu, Wendi Chen, Chuan Wen, Cewu Lu, Wenchao Ding, Junchi Yan, Shuicheng Yan

分類: cs.RO

原文アブストラクト

In-context robot learning enables robots to acquire new behaviors from demonstrations without test-time parameter updates. However, visual and kinematic specifications alone may not distinguish contact-rich behaviors that share similar motions but require different interaction intensities or patterns. We propose Contact Trajectory Prompting (CTP), a framework for one-shot transfer of contact-rich manipulation behaviors. CTP encodes motion and contact information from a single demonstration into an ordered contact trajectory prompt that captures their temporal evolution and specifies the desired physical interaction behavior. During execution, the policy uses online sensory feedback to retrieve interaction-relevant information from the prompt, conditioning closed-loop action generation on the demonstrated contact behavior. Across real-world wiping, rotation, and insertion tasks on objects excluded from training, CTP achieves 78.7% overall success, outperforming the strongest evaluated baseline by 13.0 percentage points. Changing only the reference demonstration enables CTP to follow contact specifications for both intensity and direction, including an intermediate wiping force level and clockwise or counterclockwise cap rotation. These results demonstrate that contact trajectories serve as effective behavioral specifications, extending in-context robot learning beyond motion imitation to physical interaction transfer. Project website: https://ctp-robotics.github.io/project_page.

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PR本紙発行元 EmplifAI