論文の概要: DexterityGen: Foundation Controller for Unprecedented Dexterity
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2502.04307v1
- Date: Thu, 06 Feb 2025 18:49:35 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-02-07 14:33:14.079331
- Title: DexterityGen: Foundation Controller for Unprecedented Dexterity
- Title(参考訳): DexterityGen: 先進的なデキスタリティのためのファウンデーションコントローラ
- Authors: Zhao-Heng Yin, Changhao Wang, Luis Pineda, Francois Hogan, Krishna Bodduluri, Akash Sharma, Patrick Lancaster, Ishita Prasad, Mrinal Kalakrishnan, Jitendra Malik, Mike Lambeta, Tingfan Wu, Pieter Abbeel, Mustafa Mukadam,
- Abstract要約: ツール使用など,ロボットの巧妙な操作スキルを教えることは,大きな課題となる。
現在のアプローチは、人間の遠隔操作(模倣学習)とシミュレート・トゥ・リアル強化学習(sim-to-real reinforcement learning)の2つの戦略に大別できる。
本稿では,手動回転や翻訳などの大規模動きプリミティブをRLで事前学習するDexterityGenを紹介する。
現実の世界では、人間の遠隔操作をコントローラーのプロンプトとして利用し、厳密な振る舞いを生み出す。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 67.15251368211361
- License:
- Abstract: Teaching robots dexterous manipulation skills, such as tool use, presents a significant challenge. Current approaches can be broadly categorized into two strategies: human teleoperation (for imitation learning) and sim-to-real reinforcement learning. The first approach is difficult as it is hard for humans to produce safe and dexterous motions on a different embodiment without touch feedback. The second RL-based approach struggles with the domain gap and involves highly task-specific reward engineering on complex tasks. Our key insight is that RL is effective at learning low-level motion primitives, while humans excel at providing coarse motion commands for complex, long-horizon tasks. Therefore, the optimal solution might be a combination of both approaches. In this paper, we introduce DexterityGen (DexGen), which uses RL to pretrain large-scale dexterous motion primitives, such as in-hand rotation or translation. We then leverage this learned dataset to train a dexterous foundational controller. In the real world, we use human teleoperation as a prompt to the controller to produce highly dexterous behavior. We evaluate the effectiveness of DexGen in both simulation and real world, demonstrating that it is a general-purpose controller that can realize input dexterous manipulation commands and significantly improves stability by 10-100x measured as duration of holding objects across diverse tasks. Notably, with DexGen we demonstrate unprecedented dexterous skills including diverse object reorientation and dexterous tool use such as pen, syringe, and screwdriver for the first time.
- Abstract(参考訳): ツール使用など,ロボットの巧妙な操作スキルを教えることは,大きな課題となる。
現在のアプローチは、人間の遠隔操作(模倣学習)とシミュレート・トゥ・リアル強化学習(sim-to-real reinforcement learning)の2つの戦略に大別できる。
第1のアプローチは、人間がタッチフィードバックなしで異なる実施形態で安全で器用な動きを発生させることが難しいため、難しい。
第2のRLベースのアプローチは、ドメインギャップに苦慮し、複雑なタスクに対して高いタスク固有の報酬エンジニアリングを伴います。
我々の重要な洞察は、RLは低レベルのモーションプリミティブを学ぶのに効果的であり、人間は複雑な長距離タスクのために粗いモーションコマンドを提供するのに優れています。
したがって、最適解は両方のアプローチの組み合わせかもしれない。
本稿では,手動回転や翻訳などの大規模動きプリミティブをRLで事前学習するDexterityGen(DexGen)を紹介する。
次に、この学習データセットを活用して、厳密な基礎的なコントローラをトレーニングします。
現実の世界では、人間の遠隔操作をコントローラーのプロンプトとして利用し、厳密な振る舞いを生み出す。
シミュレーションと実世界の両面でのDexGenの有効性を評価し,多種多様なタスクにまたがるオブジェクト保持の持続時間として測定された10~100倍の安定性を向上できる汎用制御器であることを実証した。
特に、DexGenでは、さまざまなオブジェクトのリオリエンテーションや、ペン、注射器、ドライバーといったデクスタラスなツールの使用を含む、前例のないデクスタラスなスキルを初めて披露しています。
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