論文の概要: A General One-Shot Multimodal Active Perception Framework for Robotic Manipulation: Learning to Predict Optimal Viewpoint
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2601.13639v1
- Date: Tue, 20 Jan 2026 06:12:53 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-03-23 08:17:40.859073
- Title: A General One-Shot Multimodal Active Perception Framework for Robotic Manipulation: Learning to Predict Optimal Viewpoint
- Title(参考訳): ロボットマニピュレーションのための汎用的なワンショット・マルチモーダルアクティブ・パーセプション・フレームワーク:最適視点の学習
- Authors: Deyun Qin, Zezhi Liu, Hanqian Luo, Xiao Liang, Yongchun Fang,
- Abstract要約: ロボット操作のための汎用的なワンショットマルチモーダル能動認識フレームワークを提案する。
このフレームワークは、最適な視点の直接推測を可能にし、データ収集パイプラインと最適な視点予測ネットワークから構成される。
その結果, フレームワークによって導かれる能動的知覚は, 把握成功率を著しく向上させることがわかった。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 15.654641113631333
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Active perception in vision-based robotic manipulation aims to move the camera toward more informative observation viewpoints, thereby providing high-quality perceptual inputs for downstream tasks. Most existing active perception methods rely on iterative optimization, leading to high time and motion costs, and are tightly coupled with task-specific objectives, which limits their transferability. In this paper, we propose a general one-shot multimodal active perception framework for robotic manipulation. The framework enables direct inference of optimal viewpoints and comprises a data collection pipeline and an optimal viewpoint prediction network. Specifically, the framework decouples viewpoint quality evaluation from the overall architecture, supporting heterogeneous task requirements. Optimal viewpoints are defined through systematic sampling and evaluation of candidate viewpoints, after which large-scale training datasets are constructed via domain randomization. Moreover, a multimodal optimal viewpoint prediction network is developed, leveraging cross-attention to align and fuse multimodal features and directly predict camera pose adjustments. The proposed framework is instantiated in robotic grasping under viewpoint-constrained environments. Experimental results demonstrate that active perception guided by the framework significantly improves grasp success rates. Notably, real-world evaluations achieve nearly double the grasp success rate and enable seamless sim-to-real transfer without additional fine-tuning, demonstrating the effectiveness of the proposed framework.
- Abstract(参考訳): 視覚に基づくロボット操作におけるアクティブな認識は、より情報的な観察視点に向けてカメラを移動させることを目的としており、下流のタスクに対して高品質な知覚入力を提供する。
既存の能動知覚法の多くは反復的最適化に依存しており、高い時間と運動コストをもたらし、伝達可能性を制限するタスク固有の目的と密接に結びついている。
本稿では,ロボット操作のための汎用的なワンショットマルチモーダル能動認識フレームワークを提案する。
このフレームワークは、最適な視点の直接推測を可能にし、データ収集パイプラインと最適な視点予測ネットワークから構成される。
特に、このフレームワークは、全体アーキテクチャから視点品質評価を分離し、異種タスク要求をサポートします。
最適視点は、候補視点の体系的なサンプリングと評価によって定義され、その後ドメインランダム化によって大規模トレーニングデータセットが構築される。
さらに、マルチモーダルな特徴の整合と融合、カメラポーズの調整を直接予測するために、クロスアテンションを活用するマルチモーダル最適視点予測ネットワークを開発した。
提案手法は、視点制約環境下でのロボットの把握においてインスタンス化される。
実験結果から, フレームワークによって導かれる能動的知覚は, 把握成功率を著しく向上させることが示された。
特に、実世界の評価は、把握成功率をほぼ2倍にし、追加の微調整なしでシームレスなsim-to-real転送を可能にし、提案フレームワークの有効性を実証する。
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