論文の概要: TacForeSight: Force-Guided Tactile World Model for Contact-Rich Manipulation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.11184v1
- Date: Tue, 09 Jun 2026 17:59:03 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-06-11 16:42:38.073665
- Title: TacForeSight: Force-Guided Tactile World Model for Contact-Rich Manipulation
- Title(参考訳): TacForeSight:コンタクトリッチマニピュレーションのためのフォースガイド型触覚世界モデル
- Authors: Yujie Zang, Yuhang Zheng, Xian Nie, Yupeng Zheng, Shuai Tian, Songen Gu, Chen Gao, Zining Wang, Shuicheng Yan, Wenchao Ding,
- Abstract要約: 接触に富んだ操作では、ロボットは物理的な動的接触遷移や複雑な表面ジオメトリを継続的に制御し、制御する必要がある。
近年の模倣学習手法は触覚や力のフィードバックを取り入れて接触認識制御を改善するが、大域的な力や局所的な触覚の非対称的な役割をモデル化することは滅多にない。
リアルタイム操作のための軽量な力量予測フレームワークであるTacForeSightを提案する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 46.82050380051203
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Contact-rich manipulation requires robots to continuously perceive and regulate evolving physical interactions under dynamic contact transitions or complex surface geometries. Recent imitation learning methods improve contact-aware control by incorporating tactile or force feedback, but they rarely model the asymmetric spatiotemporal roles of global force and local tactile sensing. To address this, we propose TacForeSight, a lightweight force-conditioned tactile foresight framework for real-time manipulation. The core component is TacForceWM, a tactile world model that predicts short-horizon tactile latent dynamics from dual-finger tactile observations conditioned on high-frequency wrist force and torque signals. Another key component, the Predictive Tactile-Conditioned Policy, leverages the predicted latents as anticipatory contact priors, models the current-to-future tactile evolution via cross-attention, and adaptively fuses visuo-tactile features through a tactile-guided gating module. By forecasting purely within a compact latent space, TacForeSight enables proactive contact reasoning with efficient real-time inference suitable for high-frequency manipulation control. Real-robot experiments on five representative tasks and three in-process perturbation settings show that TacForeSight consistently outperforms existing baselines, particularly under dynamic contact disturbances. All models and datasets will be made publicly available on the project website at https://tacforesight.github.io/ProjectPage.
- Abstract(参考訳): 接触に富んだ操作では、ロボットは動的接触遷移や複雑な表面測地の下で進化する物理的相互作用を継続的に知覚し、制御する必要がある。
近年の模倣学習手法は触覚や力のフィードバックを取り入れて接触認識制御を改善するが、大域的な力と局所的な触覚知覚の非対称な時空間的役割をモデル化することは滅多にない。
そこで本研究では,リアルタイム操作のための軽量な力条件付き触覚フォアサイトフレームワークであるTacForeSightを提案する。
中心となるコンポーネントは触覚世界モデルであるTacForceWMで、高周波手首力とトルク信号に照らされた両指触覚観測から短水平触覚潜時ダイナミクスを予測する。
もうひとつの重要なコンポーネントである予測的触覚決定ポリシー(Predictive Tactile-Conditioned Policy)は、予測された潜伏者を予測的接触先として利用し、クロスアテンションによる現在の未来的な触覚進化をモデル化し、触覚誘導ゲーティングモジュールを通じてビジュオ触覚特徴を適応的に融合する。
TacForeSightは、コンパクトな潜伏空間内で純粋に予測することにより、高周波操作制御に適した効率的なリアルタイム推論による能動的接触推論を可能にする。
5つの代表的なタスクと3つのプロセス内摂動設定に関する実ロボット実験は、TacForeSightが既存のベースライン、特に動的接触障害において一貫して上回っていることを示している。
すべてのモデルとデータセットは、プロジェクトのWebサイトでhttps://tacforesight.github.io/ProjectPage.comで公開される。
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