論文の概要: Imagine then Verify: Affordance-Targeted Active Perception for Task-Oriented Grasping in Cluttered Scenes
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.23504v1
- Date: Sun, 20 Sep 2026 09:42:38 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-09-24 16:36:42.882151
- Title: Imagine then Verify: Affordance-Targeted Active Perception for Task-Oriented Grasping in Cluttered Scenes
- Title(参考訳): クリーニングシーンにおけるタスク指向型グラフプのためのアクティベート知覚
- Abstract要約: Affordance-Targeted Active PerceptionフレームワークであるATAPを提案する。
ATAPは、視点計画を、徹底的な目標スキャンから目標価格検証にシフトする。
ATAPは、固定ビューTOGベースラインよりも機能的把握成功率を大幅に向上させる。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 17.80883518301066
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Task-oriented grasping (TOG) requires robots to grasp functional parts of objects (e.g., the handle of a mug for pouring), yet these affordance regions are frequently occluded in cluttered scenes. Active perception via next-best-view (NBV) planning can resolve such occlusions by moving the camera for more informative observations. However, existing NBV methods typically optimize viewpoints for grasping the target object as a whole without distinguishing which part is task-relevant. A naive adaptation, fully scanning the target object before predicting the affordance, wastes most of the viewpoint budget on task-irrelevant surfaces (e.g., the mug body for pouring). To address this, we propose ATAP, an Affordance-Targeted Active Perception framework that shifts viewpoint planning from exhaustive target scanning to targeted affordance verification. ATAP hypothesizes the occluded target geometry via a generative shape prior and predicts the affordance distribution over the imagined complete surface. In cluttered scenes, severe occlusion can make the location of the hidden affordance ambiguous, leaving multiple locations plausible given the partial observation. ATAP therefore introduces an uncertainty-aware viewpoint planner that jointly optimizes expected entropy reduction over these competing hypotheses and expected affordance verification gain from real observations. This process iterates until the affordance is sufficiently verified for grasp execution. Experiments in simulation and real-world cluttered scenes show that ATAP substantially improves the functional grasp success rate over fixed-view TOG baselines, and outperforms reconstruction-based active perception with over 57% fewer NBV steps.
- Abstract(参考訳): タスク指向グリーピング(TOG)では、ロボットが物体の機能的部分(例えば、注ぐためのマグカップのハンドル)を把握する必要があるが、これらの余裕領域は散らばったシーンでしばしば閉鎖される。
次世代ビュー(NBV)計画によるアクティブな知覚は、より情報的な観察のためにカメラを移動させることで、そのような閉塞を解消することができる。
しかし,既存のNBV手法では,どの部分がタスク関連であるかを区別することなく,対象対象全体を把握するための視点を最適化することが一般的である。
空き地を予測する前に対象物を完全にスキャンするナイーブ適応は、タスク非関連表面(例えば、注ぐマグカップ本体)の視点予算の大部分を無駄にする。
そこで,本稿では,対象目標のスキャンから目標金額の検証に視点計画を移行させる,Affordance-Targeted Active PerceptionフレームワークであるATAPを提案する。
ATAPは、隠蔽されたターゲット形状を前もって生成形状で仮説化し、想像された完全な表面上の空隙分布を予測する。
散らかったシーンでは、厳密な閉塞が隠れた余地の位置を曖昧にし、部分的な観察によって複数の場所が明らかになる。
そのため、ATAPは、これらの競合する仮説に対する期待エントロピー削減と、実際の観測から期待される可測性検証を共同で最適化する不確実性対応の視点プランナーを導入している。
この処理は、実行の把握に十分な可否が検証されるまで反復する。
シミュレーションおよび実世界の散在シーンにおける実験により、ATAPは固定ビューTOGベースラインよりも機能的把握成功率を大幅に向上し、NBVステップを57%以上減らして再構成に基づく能動知覚を上回った。
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