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両腕マニピュレーションarXiv:2610.36685

RoboSTD: 矢状面ミラーリングによる片腕から両腕へのゼロショット転移学習

RoboSTD: Zero-Shot Single-to-Dual Transfer via Sagittal Mirroring for Bimanual Learning

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片腕操作データを矢状面ミラーリングとLLMによる時空間協調制約で両腕用の擬似デモンストレーションに変換し、両腕デモなしで両腕ポリシーを学習する手法を提案した。

詳しい要約

1. どんなもの?

RoboSTDは、bimanual robot manipulationのためのzero-shot Single-to-Dualデータ構築手法である。bimanual demonstrationsの収集コストが高い一方、既存のsingle-arm manipulationデータはaction spacesやcoordination requirements、arm-side spatial preferenceのSingle-to-Dual gapにより直接転用しにくいという問題に対処する。sagittal-plane mirroringとLLMによるcoordination constraintsでpseudo-bimanual supervisionを再構成し、bimanual policy learningを可能にする。

2. 先行研究と比べてどこがすごい?

- 既存のsingle-arm manipulationデータをbimanual系へ直接転用する際のSingle-to-Dual gapを明示的に扱う点が特徴。 - 追加のbimanual demonstrationsを必要とせず、zero-shotでpseudo-bimanual supervisionを構築する。 - 単純なmirroringだけでなく、LLM生成のspatio-temporal coordination constraintsでworkspace regionsやtask stagesごとに再構成する点が先行の単純拡張と異なる。 - 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?

- まずobservations、proprioception、actionsにsagittal-plane mirroringを適用し、実行可能なcontralateral pseudo-demonstrationsを構築。 - 次にLLMを用いてstructured spatio-temporal coordination constraintsを生成。 - そのconstraintsに基づき、workspace regionsおよびtask stagesにわたりpseudo-bimanual supervisionを再構成する。 - これによりaction spacesのgapとcoordination requirements、arm-side spatial preferenceを吸収する。

4. どうやって有効だと検証した?

- AgileX ALOHA platform上で、RoboTwin simulationとreal-world settingsの両方で評価。 - bimanual policy learningに対するRoboSTDの有効性を実験で示す。 - 追加のbimanual demonstrationsなしで、cup collection taskにおいて収集cup数の平均がsingle-arm baselineの2.11xに増加。 - 詳細な比較条件や他タスクの結果は要旨からは不明。

5. 議論はある?

- 要旨からは不明。 - ただしSingle-to-Dual gapへの対処としてsagittal-plane mirroringとLLM-based coordination constraintsの組合せが有効と主張。 - zero-shot性やreal-world適用性に関する限界・失敗ケースの議論は要旨からは不明。

6. 次に読むべき論文は?

- 要旨で参照・比較されている具体的な先行研究名は不明。 - 関連手法として、single-armからbimanualへのdata transfer、sagittal-plane mirroring、LLM-based coordination constraints、bimanual policy learning、RoboTwin simulation、AgileX ALOHA platformに関する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: Hongyu Wu, Chong Liu, Shaoxuan Xie, Shaqi Luo, Hanyu Feng, Shihan Wu, Guocai Yao

分類: cs.RO

原文アブストラクト

Bimanual robot manipulation plays an important role in real-world robotic applications, but the high cost of collecting bimanual demonstrations limits the scalable development of bimanual policy learning. Meanwhile, existing single-arm manipulation data are difficult to directly transfer to bimanual systems due to the Single-to-Dual gap in action spaces, coordination requirements, and arm-side spatial preference. To address this issue, we propose RoboSTD, a zero-shot Single-to-Dual data construction method for bimanual robot learning. RoboSTD first applies sagittal-plane mirroring to observations, proprioception, and actions to construct executable contralateral pseudo-demonstrations. It then uses an LLM to generate structured spatio-temporal coordination constraints that guide the reconstruction of pseudo-bimanual supervision across workspace regions and task stages. We evaluate RoboSTD on the AgileX ALOHA platform in both RoboTwin simulation and real-world settings. Experiments demonstrate the effectiveness of RoboSTD for bimanual policy learning. Without requiring additional bimanual demonstrations, RoboSTD increases the average number of collected cups to 2.11x that of the single-arm baseline in the cup collection task. Project page: https://huahungy.github.io/RoboSTD/

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PR本紙発行元 EmplifAI