部品分解によるワンショット・クロスジオメトリ技能移転

arXiv cs.RO / 2026/4/20

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要点

  • 本論文は、ロボットの技能移転における重要な制約として、対象物の形状が未知・非慣れなジオメトリである場合に既存手法が適応できない点を扱います。
  • 実演対象を意味的な部品に分解し、対応する部品間で相互作用ポイントを転送することで、ワンショットのクロスジオメトリ移転を改善する手法を提案します。
  • データ効率の高い生成的な形状モデルを用いて、実演物体上の相互作用ポイントを新規物体へと正確に対応づけます。
  • 転送したポイントが技能に関係する新規物体の部位上で整合するように、自律的に最適化目的関数を構築します。
  • 実験の結果、この手法はより広い種類の物体ジオメトリにわたり汎化でき、シミュレーションと実環境の両方で、単一の実演から複数の技能・対象に対するワンショット移転を成功させたと報告しています。

Abstract

デモンストレーションが与えられたとき、ロボットは遭遇する任意の対象に対して技能を一般化できるべきです。しかし、技能転移に関する既存のアプローチは、なじみのない形状をもつ対象に適応できないことがしばしばあります。構成的モデリングによって転移が改善されるという例に触発され、対象をその構成要素である意味的パーツへ分解することで転移を改善する手法を提案します。データ効率の高い生成型形状モデルを活用し、デモンストレーション対象のパーツにある相互作用点を、未知の対象へ正確に転送します。私たちは、それらの点が技能に関連する対象パーツ上で整合するように最適化する目的関数を自律的に構築します。本手法は、既存研究よりも幅広い対象の幾何形状に対して一般化でき、単一のデモンストレーションから、シミュレーション環境と実環境の両方において、さまざまな技能と対象に対するワンショット転移を成功させます。