Universale Manipulationsoberfläche (UMI)

Roboter-Schulungsframework, keine Notwendigkeit für Roboter im Feld

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Die Universelle Manipulationsoberfläche (UMI) ist ein Framework zur Datenerfassung und Strategielernen, das es erlaubt, Fähigkeiten aus direkten menschlichen Demonstrationen vor Ort direkt auf einsetzbare Roboterstrategien zu übertragen. UMI kombiniert ein handgeführtes Werkzeug mit einem sorgfältig gestalteten Interface, um eine tragbare, kostengünstige und informationsreiche Datenerfassung für anspruchsvolle Zweihand- und dynamische Manipulationsdemonstrationen zu ermöglichen. Um das Lernen einsetzbarer Strategien zu fördern, kombiniert UMI ein sorgfältig gestaltetes Strategiestück mit Inferenzzeit-Latenz-Matching und relativer Trajektorien-Aktionsdarstellung. Die resultierenden Lernstrategien sind hardwareunabhängig und können auf mehreren Roboterplattformen eingesetzt werden. Ausgestattet mit diesen Funktionen erschließt das UMI-Framework neue Möglichkeiten der Robotermanipulation und ermöglicht durch einfaches Ändern der Trainingsdaten für jede Aufgabe eine verallgemeinerte, dynamische, Zweihand-, präzise und zeitaufwendige Verhaltensweise – und das ohne erneute Anpassung. Wir demonstrieren die Universalität und Effektivität von UMI anhand umfassender realer Experimente, bei denen UMI-Strategien, die lediglich mit verschiedenen menschlichen Demonstrationen trainiert wurden, eine Null-Shot-Verallgemeinerung bei neuen Umgebungen und Objekten erreichen.
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