Towards a Multi-Embodied Grasping Agent

TL;DR

提出一种数据高效的流式等变抓取合成架构,处理多种抓手类型,数据集包含25000个场景和2000万次抓取。

cs.RO 🔴 高级 2025-10-31 4 次浏览
Roman Freiberg Alexander Qualmann Ngo Anh Vien Gerhard Neumann
多体抓取 等变架构 流式模型 JAX实现 数据集

核心发现

方法论

该研究提出了一种流式等变抓取合成架构,能够处理不同抓手类型的抓取任务。通过JAX实现模块化设计,支持场景、抓手和抓取的批处理,提升了学习效率和推理速度。

关键结果

  • 在单抓手设置中,成功率达到93.7%,与现有方法相当,但使用的数据量不到一半。
  • 多抓手设置中,成功率在不同抓手间保持一致,展示了方法的通用性。
  • 实验表明,模型在高分辨率场景点云上进行处理,避免了低分辨率场景的限制。

研究意义

该研究解决了多体抓取领域的数据效率问题,通过流式等变架构实现了对多种抓手的通用抓取合成。这一方法有望在机器人抓取和操控领域带来新的突破。

技术贡献

技术贡献包括首次在多体抓取设置中实现了JAX的批处理能力,显著降低了内存消耗并提高了推理速度。提供了五种抓手类型的联合信息数据集。

新颖性

该方法首次将流式等变架构应用于多体抓取,区别于传统方法的单抓手设计,提供了更高效的数据处理和推理能力。

局限性

  • 该方法在某些复杂场景中可能面临抓取失败的情况,尤其是涉及多个障碍物时。
  • 模型在处理高自由度抓手时可能需要更多的计算资源。

未来方向

未来工作可以探索更多类型的抓手和场景,以验证方法的通用性和鲁棒性。同时可以考虑优化算法以降低计算成本。

AI 总览摘要

多体抓取领域面临着数据效率和通用性的问题。现有方法通常隐式学习机器人的运动结构,难以处理多种抓手设计。

本文提出了一种数据高效的流式等变抓取合成架构,通过JAX实现模块化设计,支持场景、抓手和抓取的批处理,提升了学习效率和推理速度。该架构能够处理不同抓手类型的抓取任务,数据集包含25000个场景和2000万次抓取。

实验结果表明,该方法在单抓手和多抓手设置中均表现出色,成功率与现有方法相当,但使用的数据量不到一半。这一研究为机器人抓取和操控领域提供了新的解决方案,具有广泛的应用前景。

深度解读

原文摘要

Multi-embodiment grasping focuses on developing approaches that exhibit generalist behavior across diverse gripper designs. Existing methods often learn the kinematic structure of the robot implicitly and face challenges due to the difficulty of sourcing the required large-scale data. In this work, we present a data-efficient, flow-based, equivariant grasp synthesis architecture that can handle different gripper types with variable degrees of freedom and successfully exploit the underlying kinematic model, deducing all necessary information solely from the gripper and scene geometry. Unlike previous equivariant grasping methods, we translated all modules from the ground up to JAX and provide a model with batching capabilities over scenes, grippers, and grasps, resulting in smoother learning, improved performance and faster inference time. Our dataset encompasses grippers ranging from humanoid hands to parallel yaw grippers and includes 25,000 scenes and 20 million grasps.

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