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全身マニピュレーションarXiv:2610.22184

全身巧みさ

Whole-Body Dexterity

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ロボットの全身を接触面として使い、大きな物体を把持・操作するフレームワークを提案し、Unitree G1で実機検証した。

詳しい要約

1. どんなもの?

- 人型ロボットの全身を接触面として物体を把持・操作する枠組み - 従来はエンドエフェクタと単純把持に限定されていた - 腕や胴体に物体を押し付けたり滑らせたりする人間の能力を目指す - シミュレーションから実機への転移パイプラインを提案 - 実機Unitree G1でバスケットボールと段ボール箱の再配置を実現

2. 先行研究と比べてどこがすごい?

- 従来のエンドエフェクタ中心の操作を全身接触面に拡張 - 全身把持データセットを生成し、任意から任意への再配置を学習 - 単一ポリシーに蒸留し、ゼロショットで実機転移 - 実世界タスクで90%の成功率を達成 - 直接リターゲティングの18%、汎用全身コントローラの4%を大幅に上回る

3. 技術・手法の肝は?

- シミュレーションで実行可能な全身把持データセットを生成 - データセットから初期・目標把持をサンプリングし、任意から任意への再配置目的で強化学習エキスパートを訓練 - エキスパートを固有感覚と物体形状を入力とする単一ポリシーに蒸留 - 蒸留ポリシーを実機Unitree G1にゼロショット転移 - 人間のテレオペレータからの粗い動作参照で対話的に操作

4. どうやって有効だと検証した?

- 実機Unitree G1でバスケットボールと段ボール箱を胴体周辺に再配置 - 箱を脇に収納し棚からテーブルへ運び置く長期的タスクを完了 - 実世界の全身操作タスクで蒸留コントローラが90%の試行を完了 - 直接リターゲティングは18%、汎用全身コントローラは4%と比較

5. 議論はある?

- 要旨からは不明

6. 次に読むべき論文は?

- 要旨からは不明(同分野の定番としてhumanoid dexterous manipulation、sim-to-real transfer、reinforcement learning、whole-body controlなど)

※ 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: Conor Mc Gartoll, An Dang, Pranay Thangeda, Arjun Gupta, Carolina Higuera, Nima Fazeli, Mustafa Mukadam, Manikantan Nambi

分類: cs.RO, cs.AI, cs.LG, eess.SY

原文アブストラクト

Current humanoid dexterous manipulation remains largely confined to end-effectors and simple grasps, falling short of humans' ability to engage the entire body by bracing and sliding bulky objects against the arms and torso. We introduce Whole-Body Dexterity (WBD), a general framework that uses the robot's body and appendages as contact surfaces to grasp and manipulate objects. Our sim-to-real pipeline first generates a dataset of feasible whole-body grasps, then trains reinforcement-learning experts on a general any-to-any repositioning objective by sampling initial and goal grasps from the dataset, and distills these experts into a single policy that uses proprioception and object geometry. We show that the distilled policy transfers zero-shot to a real Unitree G1, where it repositions a basketball and a cardboard box to regions around the torso and completes a long-horizon task that stows a box under one arm, carries it from a shelf to a table, and places it. The controller operates interactively, steered by coarse motion references from a human teleoperator. Across real-world whole-body manipulation tasks, the distilled controller completes 90% of trials, compared with 18% for direct retargeting and 4% for a generalist whole-body controller.

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PR本紙発行元 EmplifAI