Die Arbeit befasst sich mit dem Problem der aufgabenorientierten Synthese dexterioser Handposen, bei der eine statische Handpose erzeugt wird, die in der Lage ist, einen aufgabenspezifischen Satz von Drehmoment-/Kraftwerten auf Objekte auszuüben. Im Gegensatz zu früheren Ansätzen, die sich nur auf Kraftschluss-Griffe konzentrieren, die für nicht-prehensile Manipulationsaufgaben (z.B. Drehen eines Knopfes oder Drücken eines Knopfes) ungeeignet sind, führen die Autoren einen einheitlichen Rahmen ein, der Kraftschluss-Griffe, Nicht-Kraftschluss-Griffe und eine Vielzahl nicht-prehensiler Posen abdeckt.
Der Schlüsselgedanke ist eine neuartige Optimierungsfunktion, die die Diskrepanz zwischen dem Task Wrench Space (TWS, die gewünschten Drehmomente/Kräfte als Aufgabenvoraussetzung) und dem Grasp Wrench Space (GWS, die erreichbaren Drehmomente/Kräfte, die aus der aktuellen Handpose berechnet werden) quantifiziert. Durch Minimierung dieser Funktion können gradientenbasierte Optimierungsalgorithmen aufgabenorientierte Handposen ohne zusätzliche menschliche Demonstrationen synthetisieren.
Die spezifischen Beiträge umfassen: 1) eine schnelle, genaue und differenzierbare Technik zur Schätzung der GWS-Begrenzung; 2) eine aufgabenorientierte Zielfunktion basierend auf der Diskrepanz zwischen der geschätzten GWS-Begrenzung und der vorgegebenen TWS-Begrenzung; und 3) eine effiziente Implementierung der Synthesepipeline, die CUDA-Beschleunigung nutzt und Großskalierung unterstützt.
Die experimentellen Ergebnisse auf 10 verschiedenen Aufgaben zeigen eine Erfolgsquote von 72,6% in der Simulation. Darüber hinaus bestätigt die Validierung in der realen Welt für 4 Aufgaben die Wirksamkeit der synthetisierten Posen für die Manipulation. Bemerkenswert ist, dass unser Ansatz, obwohl er in erster Linie für die aufgabenorientierte Handpose-Synthese ausgelegt ist, 50-mal schneller als DexGraspNet Kraftschluss-Griffe synthetisieren kann, bei vergleichbarer Griffqualität.
לשפה אחרת
מתוכן המקור
arxiv.org
תובנות מפתח מזוקקות מ:
by Jiayi Chen,Y... ב- arxiv.org 04-09-2024
https://arxiv.org/pdf/2309.13586.pdfשאלות מעמיקות