未来を取り戻せ:外乱を考慮した物体取り出しのための遡及的補正による長期ダイナミクス予測
Back to the Future: Predicting Long-Horizon Dynamics with Retrospective Correction for Disturbance-Aware Retrieval
密集した収納から物体を取り出す際の接触伝播を予測するため、物体間メッセージパッシングと遡及的補正を組み合わせたDAREを提案し、長期予測精度と外乱を考慮した計画を実現した。
著者: Jiwoong Choi, Haoyu Li, Yiwei Lyu
分類: cs.RO, cs.LG
原文アブストラクト
Retrieving objects from densely packed storage requires anticipating how contact disturbs surrounding objects when limited clearance prevents lifting the target over clutter. However, contact can propagate beyond the target's immediate neighbors, while accumulated prediction errors make learned dynamics unreliable over long planning horizons. We introduce DARE (Disturbance-Aware REtrieval), a geometry-aware relational dynamics framework that uses retrospective correction to improve long-horizon prediction for disturbance-aware retrieval. DARE encodes compact object descriptors and predicts action-conditioned disturbance propagation through object-level message passing. When a sparse observation becomes available, a learned corrector uses the prediction discrepancy to amend an earlier predicted state and reruns the intervening dynamics, propagating the correction through the predicted contact chain. These predictions guide a receding-horizon planner that balances retrieval progress against displacement and rotation of surrounding objects, permitting necessary contact while discouraging harmful disturbance. Experiments in planar and RoboCasa environments evaluate long-horizon prediction, generalization, and robustness for disturbance-aware retrieval in dense clutter. See our project website: https://the-back-to-the-future.github.io
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