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タスク・動作計画arXiv:2611.16213

視認性を考慮したタスク・動作計画とタスク中心の知覚

Visibility-Aware Task and Motion Planning with Task-Centric Perception

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部分的にしか観測できない物体配置タスクに対し、センシング動作を計画に組み込み、物体メッシュ仮説と占有マップを永続メモリで統合する視認性考慮型TAMPを提案し、実機の卓上整理で有効性を示した。

詳しい要約

1. どんなもの?

- 部分的に観測可能な物体再配置タスクのための Visibility-Aware Task and Motion Planning アルゴリズム(\ourmethod{}) - 既存の決定論的 TAMP ソルバーを拡張し、sensing action を計画に組み込む - 実世界の卓上再配置タスク(重い遮蔽・部分可視)を対象とする

2. 先行研究と比べてどこがすごい?

- 既存の決定論的 TAMP ソルバーは完全観測を仮定しており、不確実性下の長期的操作に対応できない - \ourmethod{} は完全観測を仮定した plan skeleton に sensing action を交互に挿入しつつ、ベースソルバーの効率性と長期的な compositional generalization を維持 - active perception や persistent memory を持たないベースラインを上回る

3. 技術・手法の肝は?

- 完全観測を仮定した plan skeleton に sensing action を interleave する拡張 - 新規の persistent object-based memory により観測を物体 mesh 仮説と observed occupancy map に融合 - これにより部分観測下での物体再配置を TAMP の枠組みで扱う

4. どうやって有効だと検証した?

- 実世界の卓上再配置タスクで評価 - 重い遮蔽と部分可視を含む設定 - active perception を行わないベースライン、persistent memory を持たないベースラインと比較し優位性を実証

5. 議論はある?

- 議論の詳細は要旨からは不明 - 限界や失敗ケース、sensing action のコスト、スケーラビリティに関する考察は要旨からは不明

6. 次に読むべき論文は?

- ベースとなる既存の決定論的 TAMP ソルバー(要旨では具体名不明) - active perception を用いる関連研究 - persistent memory を用いる関連研究 - 同分野の定番として Task and Motion Planning(TAMP)全般

※ 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: Sahit Chintalapudi, Xiaoyan Wang, Aryan Zoroufi, Aditya Agarwal, Nancy Kanwisher, Tomás Lozano-Pérez, Leslie Pack Kaelbling

分類: cs.RO

原文アブストラクト

Long-horizon manipulation under uncertainty remains a challenging problem in robotics. We present \ourmethod{}, an algorithm for Visibility-Aware Task and Motion Planning. \ourmethod{} extends existing deterministic task and motion planning solvers to partially observable object rearrangement tasks, while still being able to take advantage of the efficiency and compositional generalization over long horizons of the base solver. This extension interleaves sensing actions into a plan skeleton that assumed full observability, and uses a novel persistent object-based memory to fuse observations into object mesh hypotheses and an observed occupancy map. We evaluate \ourmethod{} on real-world tabletop rearrangement tasks which feature heavy occlusion and partial visibility and demonstrate that it outperforms baselines that do not perform active perception or have persistent memory.

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