SwapBot:交換式エンドエフェクタと触覚センシングによる道具中心のロボットマニピュレーション
SwapBot: Tool-Centric Robot Manipulation via Interchangeable End-Effectors and Tactile Sensing
家庭用道具を低コストアダプタでロボットのエンドエフェクタに変換し、触覚センサ付きで自律交換と模倣学習による道具使用タスクを実現した研究。
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?
※ 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: Yunchu Zhang, Ray Song, Junhan Jiao, Liyiming Ke, Yuchen Yang, Ruihan Gao, Emma Romig, Siddhartha Srinivasa, Yiyue Luo
分類: cs.RO
原文アブストラクト
Robot manipulation in everyday environments inherently involves substantial tool usage. Seemingly simple household tasks, such as cooking pan-fried tofu, require forceful cutting, delicate brushing, and precise placement using different tools under contact-rich interaction. Thus, the ability to autonomously swap and use task-appropriate tools is important for tool-centric manipulation. We introduce SwapBot, a modular, tool-centric end effector system featuring low-cost adapters that quickly convert common household tools into robot end effectors. Rather than pursuing a single universal gripper, SwapBot adopts a unified design principle that combines a fixed robot-side coupling interface with low-cost, tool-side adapters, enabling compatibility with diverse tools, including articulated ones, and multiple robot platforms. Each adapter integrates compact tactile sensors, supports fast autonomous swapping, and interfaces with an intuitive teleoperation system for efficient demonstration collection. User studies show that, during teleoperation, SwapBot reduces task completion time and operator workload. Using collected demonstrations on the robot, we train imitation learning policies to successfully perform tool-centric tasks like cooking tofu, stirring salad, flipping meat. Our ablation study shows that using tactile-augmented demonstrations improves policy performance across contact-rich skills, increasing success rates by 15 to 25 percentage points over RGB-only policies. These results highlight modular, tactile-equipped tools as a practical and extensible pathway toward robust and capable robot manipulation. Project website https://personalrobotics.github.io/SwapBot.
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