未知の産業物体に対する観測検証型の姿勢・スケール推定と再構成
OV-PEAR: Observation-Verified Pose-Scale Estimation and Reconstruction for Unknown Industrial Manipulation Objects
RGB-D観測から未知物体の3D再構成と6D姿勢・スケールを推定し、多視点の証拠で検証して信頼できる物体モデルを生成するフレームワークを提案。実機のコネクタ組立で高い成功率を達成した。
著者: Guoqin Tang, Qingxuan Jia, Yichen Tan, Zihang Lv, Ruiquan Wang, Zeyuan Huang, Gang Chen
分類: cs.RO, cs.AI
原文アブストラクト
Fine industrial robotic manipulation requires 6D pose, scale, and an operation-ready 3D model. Existing industrial pose estimation relies on CAD models, object-specific training data, or stable workcells, limiting use with unseen objects; zero-shot methods suffer from single-view occlusion, generative bias, and scale uncertainty. We present OV-PEAR, an observation-verified framework for 3D reconstruction and pose-scale estimation of unknown industrial objects. Its three-stage object-centric pipeline: (1) segments RGB-D instances and generates object-level 3D hypotheses; (2) anchors them to the robot frame via appearance-aware view retrieval, explicit scale search, and visibility-sensitive registration; (3) back-projects multi-view RGB-D evidence into the object-canonical frame to verify voxel occupancy, suppress hallucinations, and produce reusable trusted object models. On BOP-Industrial, OV-PEAR achieves 0.657 average AR and improves pose and voxel-level geometric consistency in real scenes; real-robot connector assembly reaches 99.67% grasp and 84.00% assembly success. The model library and pose-scale log enable short-term object-level state maintenance at 0.02 ms/frame.
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