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sim2realarXiv:2611.05163

RoboTryOn: バーチャル試着で人間動画から器用なロボット実演を合成

RoboTryOn: Synthesizing Dexterous Robot Demonstrations from Human Videos via Virtual Try-On

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人間の動画をバーチャル試着のようにロボットへ置き換え、対象物や背景を保ったまま高自由度ロボットの実演データを生成する手法。合成データのみで両手操作などの新規タスク成功率を2%から60%へ向上させた。

詳しい要約

1. どんなもの?

- 人間の egocentric video から、対象ロボットの実演データを合成する手法 RoboTryOn の提案。 - human-to-robot translation を virtual try-on と捉え、人物をロボットに置換し運動・物体・背景は保持する。 - 参照画像で指定した target robot の video を生成し、そこから action label を推定して policy learning に用いる。 - 高 DoF の humanoid embodiment を対象とする。

2. 先行研究と比べてどこがすごい?

- 従来は teleoperated demonstration への依存が大きく、新規タスク適応のコストが高い。 - egocentric human video を代替に使う既存法は、human video への rendered robot の重ね合わせや human pose の retargeting を行い、高 DoF ロボットで大きな visual gap / action gap が残る。 - RoboTryOn は video 自体をロボットへ置換し、keyframe の autoregressive 変換と hand skeleton 条件で視覚的一貫性を狙う点が異なる。

3. 技術・手法の肝は?

- human video を、reference image で指定した target robot の video へ変換し、元の task・objects・background を保持する。 - 視覚的一貫性のため、選択した keyframe を autoregressively に変換し、それを guide として video synthesis を行う。 - video synthesis の motion は human hand skeleton に条件付けする。 - 合成 video から action label を推定するため、depth features を組み込んだ inverse dynamics model (IDM) を用い、policy learning に供する。

4. どうやって有効だと検証した?

- 複数の humanoid embodiments で実験。 - 合成データで学習した policy は、real robot demonstration なしで新規タスク(両手 manipulation を含む)の平均 success rate を 2% から 60% へ改善。 - 合成データでの学習は、teleoperated demonstration のみで学習した policy と約 1/3 の収集コストで同等性能に達し、コスト効率を示す。

5. 議論はある?

- 要旨からは不明(限界や失敗事例の詳細な議論は記述されていない)。 - 示されている範囲では、visual gap / action gap の低減と収集コスト削減が主張の中心。

6. 次に読むべき論文は?

- 要旨で直接参照・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、teleoperation による demonstration 収集、egocentric human video の利用、rendered robot の overlay、human pose retargeting、inverse dynamics model (IDM)、video synthesis を挙げる。

※ 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: Seungyong Lee, Suhyeok Jang, Minyoung Kim, Jinwoo Shin

分類: cs.RO, cs.AI

原文アブストラクト

Robot foundation models have shown remarkable performance in robot control, yet adapting them to a new task still relies heavily on teleoperated demonstrations. Egocentric human videos offer a scalable substitute, but overlaying rendered robots on human videos or retargeting human poses into robot actions leaves significant visual or action gaps for high-DoF robot embodiments. To address this limitation, we propose RoboTryOn, which treats human-to-robot translation as virtual try-on: try-on keeps the person and swaps the garment, RoboTryOn keeps the demonstrated motion and swaps the human for the robot. Specifically, RoboTryOn converts a human video into a video of the target robot specified by a reference image, while preserving the original task, objects, and background. To maintain visual consistency, we translate selected keyframes autoregressively and use them to guide video synthesis with motion conditioned on the human hand skeleton. Additionally, we use an inverse dynamics model (IDM) that incorporates depth features to infer action labels from synthesized videos for policy learning. Our experiments across multiple humanoid embodiments show that policies trained with our synthetic data improve the average success rate on novel tasks, including challenging bimanual manipulation, from 2% to 60%, without any real robot demonstration of those tasks. Moreover, training with our synthetic data matches the performance of policies trained solely on teleoperated demonstrations at approximately a third of the collection cost, demonstrating the cost efficiency of our approach.

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PR本紙発行元 EmplifAI