論文の概要: Video2Sim2Real: Full-Stack Autonomous Dexterous Skill Acquisition from a Single Human Video
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.08828v1
- Date: Sun, 07 Jun 2026 20:45:47 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-06-09 14:42:06.471582
- Title: Video2Sim2Real: Full-Stack Autonomous Dexterous Skill Acquisition from a Single Human Video
- Title(参考訳): Video2Sim2Real: フルスタックの自律的デクスターススキル獲得
- Authors: Yunhai Han, Jianuo Qiu, Linhao Bai, Ziyu Xiao, Zihang Zeng, Yangcen Liu, Zhaodong Yang, Shalin Jain, Wenrui Ma, Jiaqi Fu, Yuqian Zheng, Manisha Natarajan, Muhammad Zubair Irshad, Kenneth Shaw, Matthew Gombolay, Zsolt Kira, Harish Ravichandar,
- Abstract要約: Video2Sim2Realは、単一の人間の操作ビデオから自律的なスキル獲得のためのフルスタックフレームワークである。
既製の基礎モデルを用いてシミュレーター対応のデジタルツインを再構築し,ロボットや物体の動きを抽出する。
我々は,雑音の多い実世界の点雲からILを介してロボットの構成を調整し,残差RLを利用して局所的な指レベル適応を行う。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 25.87334839420446
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Human manipulation videos are a convenient and intuitive source for robot learning. However, directly transferring human dexterity to robots remains challenging due to perception errors and embodiment gap. To address this, we introduce Video2Sim2Real, a full-stack framework for autonomous skill acquisition from a single human manipulation video. Our framework first uses off-the-shelf foundation models to reconstruct a simulator-ready digital twin and extract robot and object motion priors. Rather than treating the extracted robot motion as a reliable reference throughout execution, our key idea is to recover and leverage the most fundamental sources of supervision from the demonstrated skill: We identify object-centric keyframes to optimize the corresponding robot configurations using object information from the simulator, and use these configurations as anchors that refine the robot motion such that it ultimately has the desired impact on the environment. To bridge the remaining sim-to-real gap, we introduce a sim-to-real strategy that decouples robustness to noisy and incomplete perception from variations in hand-object interaction dynamics. Specifically, we learn to recalibrate robot configurations from noisy real-world point clouds via IL, and leverage residual RL to perform local finger-level adaptations to ensure for robust and effective interactions. Finally, a collision-aware motion planning module enables spatial generalization to novel object configurations. Across several everyday manipulation tasks, Video2Sim2Real improves simulated task success, safety, and trajectory coherence over numerous baselines, and achieves better sim-to-real transfer than existing techniques. These results demonstrate a promising path toward autonomous dexterous skill acquisition from human videos.
- Abstract(参考訳): 人間の操作ビデオは、ロボット学習にとって便利で直感的な情報源だ。
しかし、認識誤差や体格差のため、人間の器用性を直接ロボットに移すことは依然として困難である。
これを解決するために,人間の操作ビデオから自律的なスキル獲得のためのフルスタックフレームワークであるVideo2Sim2Realを紹介した。
本フレームワークは,まず市販の基盤モデルを用いて,シミュレータ対応のディジタルツインを再構築し,ロボットや物体の動きを抽出する。
対象中心のキーフレームを識別し、シミュレータのオブジェクト情報を用いて対応するロボット構成を最適化し、これらの構成を、最終的に環境に望ましい影響を与えるようにロボットの動きを洗練するためのアンカーとして使用する。
残余のsim-to-realギャップを埋めるために、手-物体相互作用の変動から頑健さと雑音と不完全な知覚を分離するsim-to-real戦略を導入する。
具体的には、雑音の多い現実の点雲からILを介してロボットの構成を調整し、残差RLを利用して局所的な指レベル適応を行い、堅牢で効果的な相互作用を確実にする。
最後に、衝突認識型モーションプランニングモジュールは、新しいオブジェクト構成への空間的一般化を可能にする。
いくつかの日常的な操作タスクの中で、Video2Sim2Realは、多数のベースラインに対してシミュレーションされたタスク成功、安全性、トラジェクトリコヒーレンスを改善し、既存の技術よりもシミュレートと現実の転送を実現している。
これらの結果は、人間のビデオから自律的な巧妙なスキル獲得への有望な道のりを示している。
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