Vše

Co hledáte?

Vše
Projekty
Výsledky výzkumu
Subjekty

Rychlé hledání

  • Projekty podpořené TA ČR
  • Významné projekty
  • Projekty s nejvyšší státní podporou
  • Aktuálně běžící projekty

Chytré vyhledávání

  • Takto najdu konkrétní +slovo
  • Takto z výsledků -slovo zcela vynechám
  • “Takto můžu najít celou frázi”

Learning to Manipulate Tools by Aligning Simulation to Video Demonstration

Identifikátory výsledku

  • Kód výsledku v IS VaVaI

    <a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F68407700%3A21460%2F22%3A00354057" target="_blank" >RIV/68407700:21460/22:00354057 - isvavai.cz</a>

  • Nalezeny alternativní kódy

    RIV/68407700:21730/22:00354057

  • Výsledek na webu

    <a href="https://doi.org/10.1109/LRA.2021.3127238" target="_blank" >https://doi.org/10.1109/LRA.2021.3127238</a>

  • DOI - Digital Object Identifier

    <a href="http://dx.doi.org/10.1109/LRA.2021.3127238" target="_blank" >10.1109/LRA.2021.3127238</a>

Alternativní jazyky

  • Jazyk výsledku

    angličtina

  • Název v původním jazyce

    Learning to Manipulate Tools by Aligning Simulation to Video Demonstration

  • Popis výsledku v původním jazyce

    A seamless integration of robots into human environments requires robots to learn how to use existing human tools. Current approaches for learning tool manipulation skills mostly rely on expert demonstrations provided in the target robot environment, for example, by manually guiding the robot manipulator or by teleoperation. In this work, we introduce an automated approach that replaces an expert demonstration with a Youtube video for learning a tool manipulation strategy. The main contributions are twofold. First, we design an alignment procedure that aligns the simulated environment with the real-world scene observed in the video. This is formulated as an optimization problem that finds a spatial alignment of the tool trajectory to maximize the sparse goal reward given by the environment. Second, we describe an imitation learning approach that focuses on the trajectory of the tool rather than the motion of the human. For this we combine reinforcement learning with an optimization procedure to find a control policy and the placement of the robot based on the tool motion in the aligned environment. We demonstrate the proposed approach on spade, scythe and hammer tools in simulation, and show the effectiveness of the trained policy for the spade on a real Franka Emika Panda robot demonstration.

  • Název v anglickém jazyce

    Learning to Manipulate Tools by Aligning Simulation to Video Demonstration

  • Popis výsledku anglicky

    A seamless integration of robots into human environments requires robots to learn how to use existing human tools. Current approaches for learning tool manipulation skills mostly rely on expert demonstrations provided in the target robot environment, for example, by manually guiding the robot manipulator or by teleoperation. In this work, we introduce an automated approach that replaces an expert demonstration with a Youtube video for learning a tool manipulation strategy. The main contributions are twofold. First, we design an alignment procedure that aligns the simulated environment with the real-world scene observed in the video. This is formulated as an optimization problem that finds a spatial alignment of the tool trajectory to maximize the sparse goal reward given by the environment. Second, we describe an imitation learning approach that focuses on the trajectory of the tool rather than the motion of the human. For this we combine reinforcement learning with an optimization procedure to find a control policy and the placement of the robot based on the tool motion in the aligned environment. We demonstrate the proposed approach on spade, scythe and hammer tools in simulation, and show the effectiveness of the trained policy for the spade on a real Franka Emika Panda robot demonstration.

Klasifikace

  • Druh

    J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science

  • CEP obor

  • OECD FORD obor

    20204 - Robotics and automatic control

Návaznosti výsledku

  • Projekt

    <a href="/cs/project/EF15_003%2F0000468" target="_blank" >EF15_003/0000468: Inteligentní strojové vnímání</a><br>

  • Návaznosti

    P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)<br>S - Specificky vyzkum na vysokych skolach

Ostatní

  • Rok uplatnění

    2022

  • Kód důvěrnosti údajů

    S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Údaje specifické pro druh výsledku

  • Název periodika

    IEEE Robotics and Automation Letters

  • ISSN

    2377-3766

  • e-ISSN

    2377-3766

  • Svazek periodika

    7

  • Číslo periodika v rámci svazku

    1

  • Stát vydavatele periodika

    US - Spojené státy americké

  • Počet stran výsledku

    8

  • Strana od-do

    438-445

  • Kód UT WoS článku

    000724477700004

  • EID výsledku v databázi Scopus

    2-s2.0-85119417079