Learning to use chopsticks in diverse gripping styles

运动学 计算机科学 人工智能 钥匙(锁) 运动(物理) 强化学习 机器人学 弹道 任务(项目管理) 稳健性(进化) 计算机视觉 机器人 工程类 经典力学 生物化学 计算机安全 基因 物理 化学 系统工程 天文
作者
Zeshi Yang,KangKang Yin,Libin Liu
出处
期刊:ACM Transactions on Graphics [Association for Computing Machinery]
卷期号:41 (4): 1-17 被引量:16
标识
DOI:10.1145/3528223.3530057
摘要

Learning dexterous manipulation skills is a long-standing challenge in computer graphics and robotics, especially when the task involves complex and delicate interactions between the hands, tools and objects. In this paper, we focus on chopsticks-based object relocation tasks, which are common yet demanding. The key to successful chopsticks skills is steady gripping of the sticks that also supports delicate maneuvers. We automatically discover physically valid chopsticks holding poses by Bayesian Optimization (BO) and Deep Reinforcement Learning (DRL), which works for multiple gripping styles and hand morphologies without the need of example data. Given as input the discovered gripping poses and desired objects to be moved, we build physics-based hand controllers to accomplish relocation tasks in two stages. First, kinematic trajectories are synthesized for the chopsticks and hand in a motion planning stage. The key components of our motion planner include a grasping model to select suitable chopsticks configurations for grasping the object, and a trajectory optimization module to generate collision-free chopsticks trajectories. Then we train physics-based hand controllers through DRL again to track the desired kinematic trajectories produced by the motion planner. We demonstrate the capabilities of our framework by relocating objects of various shapes and sizes, in diverse gripping styles and holding positions for multiple hand morphologies. Our system achieves faster learning speed and better control robustness, when compared to vanilla systems that attempt to learn chopstick-based skills without a gripping pose optimization module and/or without a kinematic motion planner. Our code and models are available at this link. 1

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
you龙完成签到,获得积分20
刚刚
1秒前
Helly完成签到,获得积分10
2秒前
dy1994完成签到,获得积分10
2秒前
小二郎应助幽默尔蓝采纳,获得10
2秒前
dizi完成签到 ,获得积分10
3秒前
yjh729完成签到,获得积分10
3秒前
英俊的铭应助Maxw采纳,获得10
3秒前
Yi羿完成签到 ,获得积分10
3秒前
南拥夏栀完成签到,获得积分10
4秒前
lee1984612完成签到,获得积分10
4秒前
Asen完成签到,获得积分20
4秒前
Aurora完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
爆爆爆炸了完成签到 ,获得积分10
5秒前
小杨发布了新的文献求助10
5秒前
牛牛发布了新的文献求助10
5秒前
小研究牲完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
X欣发布了新的文献求助10
6秒前
忐忑的方盒完成签到 ,获得积分10
6秒前
浮游应助biiii采纳,获得10
6秒前
科研小白发布了新的文献求助10
7秒前
上进完成签到 ,获得积分10
7秒前
8秒前
Lanky完成签到,获得积分10
8秒前
现代的东蒽完成签到,获得积分10
8秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
9秒前
健康的绮晴完成签到,获得积分10
9秒前
fsm完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
垃圾砂糖乙女牛永贵完成签到,获得积分10
10秒前
舒服的月饼完成签到 ,获得积分10
10秒前
Paranoid完成签到 ,获得积分10
10秒前
掮客发布了新的文献求助10
10秒前
wang发布了新的文献求助10
11秒前
李雨完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
高挑的听南完成签到,获得积分10
12秒前
幸运娃娃完成签到 ,获得积分10
12秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Binary Alloy Phase Diagrams, 2nd Edition 8000
Building Quantum Computers 800
Translanguaging in Action in English-Medium Classrooms: A Resource Book for Teachers 700
Natural Product Extraction: Principles and Applications 500
Exosomes Pipeline Insight, 2025 500
Qualitative Data Analysis with NVivo By Jenine Beekhuyzen, Pat Bazeley · 2024 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5664967
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4873787
关于积分的说明 15110464
捐赠科研通 4824067
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2582622
邀请新用户注册赠送积分活动 1536541
关于科研通互助平台的介绍 1495147