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マニピュレーションarXiv:2611.16374

ManiLadder:カテゴリ別・多難易度タスクラダーによるロボットマニピュレーションのベンチマーク

ManiLadder: Benchmarking Robot Manipulation Through a Categorized and Multi-Difficulty Level Task Ladder

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112タスクを4難易度・8カテゴリに階層化した大規模シミュレーションベンチマークを構築し、同一条件の模倣学習ポリシーで難易度を校正して実機でも順序性を検証した論文。

詳しい要約

1. どんなもの?

- ロボットマニピュレーション用の大規模シミュレーションベンチマーク「ManiLadder」 - 112タスクを4難易度レベルに層別化、各レベル8カテゴリ - rigid-body と deformable-object 操作、single-arm と dual-arm、gripper と dexterous-hand を網羅 - タスク難易度を実証的に校正した「難易度の梯子」を提供 - 難易度軸に沿ったロボット学習の進展測定を目指す - 追加結果はウェブサイトで公開

2. 先行研究と比べてどこがすごい?

- 既存ベンチマークは単純な pick-and-place に偏り、難易度軸で進展を測る体系枠組みが欠けていた - ManiLadder は112タスクを4難易度×8カテゴリに整理し、校正済みの梯子として提供 - rigid/deformable、single/dual-arm、gripper/dexterous-hand を横断する広い被覆 - 全タスクでデータ量を固定し、統一 flow-matching imitation learning policy と同一プロトコルで難易度を校正 - 異なる random seeds、policies、agentic learning systems でも検証 - 実世界実験でシミュレーション上の難易度順序の保持を示す

3. 技術・手法の肝は?

- 112タスクを4難易度レベル・各8カテゴリに設計 - 難易度校正のため全タスクでデータ量を同一に固定 - 統一 flow-matching imitation learning policy を同一の訓練・評価プロトコルで使用 - その評価 success rate を操作的な経験的難易度信号として利用 - 各タスクを目標難易度範囲に入るまで反復改良 - 校正後、異なる random seeds、policies、agentic learning systems で難易度範囲を検証 - タスク特性、policy 性能、訓練設定、task transfer、data scaling を分析

4. どうやって有効だと検証した?

- 全タスクを目標難易度範囲に収まるまで反復改良し、異なる random seeds、policies、agentic learning systems で検証 - 異なる policy 性能と訓練設定を比較 - task transfer と data scaling の挙動を分析 - 実世界実験を実施し、シミュレーション外でも難易度順序が保たれることを確認 - 詳細は https://maniladder-benchmark.github.io/ で公開

5. 議論はある?

- タスク特性の分析、policy 性能比較、訓練設定比較、task transfer、data scaling の分析を実施 - 実世界実験によりシミュレーション上の難易度順序の保持を示す - 具体的な限界や議論の詳細は要旨からは不明 - 難易度信号を単一の flow-matching imitation learning policy の success rate に依存させる一般性は要旨からは不明

6. 次に読むべき論文は?

- flow-matching imitation learning policy(本ベンチマークの校正に用いられた統一 policy) - 比較対象として言及される異なる policies や agentic learning systems の関連研究(個別名は要旨からは不明) - task transfer および data scaling に関するロボット模倣学習の研究 - rigid-body / deformable-object manipulation、dual-arm、dexterous-hand 操作の各ベンチマーク研究

※ 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: Chongkai Gao, Jieao Shi, Zhaoyu Mu, Yudi Lin, Xuanwei Liu, Wei Ken Ng, Baiye Cheng, Anqi Chen, Kerun Liu, Zhuoran Li, Xuchuan Huang, Haoyang Li, Shengjia Zhu, Nga Teng Chan, Yuxuan Zhang, Xingyu Chen, Lin Shao

分類: cs.RO

原文アブストラクト

Recent advances in robotic manipulation have enabled increasingly complex and dexterous behaviors, yet existing benchmarks still focus on simple pick-and-place tasks and lack a systematic framework for measuring progress in robot learning along the axis of task difficulty. We present ManiLadder, a large-scale and organized simulation benchmark for robotic manipulation. ManiLadder contains 112 carefully designed tasks stratified into 4 difficulty levels, with 8 categories in each level, spanning rigid-body and deformable-object manipulation, single-arm and dual-arm settings, and gripper and dexterous-hand end-effectors. To calibrate difficulty, we fix the data amount the same for every task and use a unified flow- matching imitation learning policy under the same training and evaluation protocols, then use its evaluation success rate as an operational empirical difficulty signal. All tasks are iteratively refined until they fall into target difficulty ranges, which are then verified across different random seeds, policies, and agentic learning systems. We further analyze the task properties, compare different policy performances and training settings, analyze task transfer and data scaling behaviors, and conduct real-world experiments showing that the designed tasks preserve their difficulty ordering beyond simulation. ManiLad- der provides a calibrated ladder for measuring, comparing, and advancing robotic manipulation capabilities. More results are available at https://maniladder-benchmark.github.io/.

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