マニピュレーション2026/10/16arXiv:2610.23551

異種両腕マニピュレーションのための身体性を考慮した計画

Embodiment-Aware Planning for Heterogeneous Bimanual Manipulation

単一の人間実演から、吸着とパラレルジョーの異種グリッパーを組み合わせた両腕ロボットの把持・受け渡し計画を最適化し、単一グリッパーでは不可能な作業を実現する。

詳しい要約

1. どんなもの？

- 異種の簡易グリッパを両腕に持つロボットによる bimanual manipulation の計画手法 - 片腕操作と dual arm handover を切り替えながら実行する - 単一の human demonstration から対象物の目標運動を与える - suction cup と parallel-jaw gripper を組み合わせた dual Franka FR3 で検証

2. 先行研究と比べてどこがすごい？

- 単一モードの end-effector では pickup, reorientation, insertion, constrained placement など多様な制約を満たせないという課題に対し、異種グリッパの相補性を活用 - 単一グリッパ実行では不可能なタスクの feasibility と reliability を改善 - 異種 grasp の feasibility、motion constraints、manipulability、cross-gripper compatibility を統合的に扱う点が特徴 - 具体的な先行研究名との比較は要旨からは不明

3. 技術・手法の肝は？

- embodiment-aware execution を arm-trajectory assignments 上の finite-horizon optimization として定式化 - 各 segment で single-arm manipulation か coordinated dual arm handover かを決定 - heterogeneous grasp feasibility、motion constraints、manipulability、cross-gripper compatibility を同時に推論 - switching regularization を導入し、globally consistent な assignment を計算

4. どうやって有効だと検証した？

- dual Franka FR3 に suction gripper と parallel-jaw gripper を搭載したプラットフォームで実験 - 単一グリッパ実行では infeasible なタスクにおいて feasibility と reliability の改善を確認 - 具体的なタスク数や評価指標の詳細は要旨からは不明

5. 議論はある？

- 異種簡易グリッパの組み合わせが単一グリッパの能力を超えるタスクを実現できる可能性を示唆 - handover を含む切替えの計画と正則化の効果が議論の対象と考えられるが、詳細な議論は要旨からは不明 - 実機実験の範囲や限界、failure case の分析は要旨からは不明

6. 次に読むべき論文は？

- 要旨で参照・比較されている個別研究は明示されていない - 関連手法として bimanual manipulation、dual arm handover、grasp planning、task and motion planning (TMP)、manipulability-aware planning の定番研究を次に読む候補として挙げる

※ 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: Sukhvansh Jain, Anurag Maurya, Shivam Vats, Narendra Kumar Dhar, Ravi Prakash

分類: cs.RO

原文アブストラクト

Many manipulation tasks that are effortless for dexterous human hands remain challenging for robotic systems equipped with simple, task-specialized grippers. Industrial platforms commonly rely on end-effectors such as suction cups or parallel-jaw grippers, yet no single mode can reliably satisfy the diverse constraints encountered across different phases of complex manipulation tasks, including pickup, reorientation, insertion, and constrained placement. In this work, we investigate whether complementary simple grippers within a heterogeneous bimanual setup can collectively realize tasks that exceed the capability of any individual gripper alone. Given a single human demonstration specifying the desired object motion, we formulate embodiment-aware execution as a finite-horizon optimization over arm-trajectory assignments. At each segment, the planner determines whether single-arm manipulation or a coordinated dual arm handover is required, jointly reasoning over heterogeneous grasp feasibility, motion constraints, manipulability, and cross-gripper compatibility. Exploiting this formulation, we compute globally consistent assignments with explicit switching regularization. Experiments on a dual Franka FR3 platform equipped with suction and parallel-jaw grippers demonstrate improved feasibility and reliability in tasks that are infeasible under single-gripper execution.

arXivで原文を読む →arXiv概要ページ

異種両腕マニピュレーションのための身体性を考慮した計画

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？

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