tgoop.com/machinelearning_ru/2820
Last Update:
Научить робота уверенно брать предметы - это, кажется, вечная тема в робототехнике. Несмотря на десятилетия исследований, надежные и универсальные системы захвата до сих пор остаются скорее теорией, чем реальностью.
Стоит копнуть глубже стандартных демо, и выясняется, что на сложных бенчмарках, FetchBench например, точность лучших систем едва дотягивает до 20%. Это фундаментальный барьер, мешающий внедрять роботов в реальные, неструктурированные среды.
GraspGen - фреймворк для генерации 6-DOF захватов, который не только показывает SOTA результаты, но и вводит новый, крайне интересный подход к обучению.
В его основе лежит связка из генератора на базе Diffusion Transformer и дискриминатора, знакомая всем по GAN-ам архитектура, но с важным отличием.
Генератор, получив на вход облако точек объекта, предлагает множество вариантов захвата, а дискриминатор оценивает их качество и отсеивает неудачные.
И вот тут-то и кроется основная идея, которую в NVIDIA назвали «On-Generator Training». Вместо того чтобы обучать дискриминатор на заранее собранном офлайн-датасете из "хороших" и "плохих" захватов, его учат непосредственно на тех ошибках, которые генерирует его подопечный - диффузионная модель.
Иными словами, дискриминатор становится экспертом не в захватах вообще, а в типичных промахах конкретного генератора. Он учится распознавать и отбраковывать именно те ложноположительные варианты, которые сам генератор считает удачными, но которые на самом деле приведут к провалу. Такой подход создает мощную и целенаправленную обратную связь.
Разработчики выпустили симулированный датасет, содержащий более 53 млн. примеров захватов для 3 разных типов манипуляторов, включая параллельные захваты и вакуумные присоски.
В симуляции на сете ACRONYM GraspGen показывает AUC (площадь под кривой точность-покрытие) 0.94, это больше ближайших конкурентов на 48%.
На комплексном бенче FetchBench он обошел предыдущих лидеров M2T2 и Contact-GraspNet на 7.8% и 16.9% соответственно.
Но самое главное - это тесты на реальном железе. В экспериментах с роботом UR10 в зашумленной среде GraspGen достиг общей успешности в 81.3%, в то время как M2T2 и AnyGrasp показали лишь 52.6% и 63.7%.
Код, веса моделей и датасет уже доступны на GitHub и Hugging Face.
Авторы позаботились об энтузиастах: есть подробные инструкции по установке через Docker или pip, готовые демо-скрипты, позволяющие визуализировать захваты для своих облаков точек или 3D-моделей буквально в несколько команд.
Более того, GraspGen изначально спроектирован как модульная и расширяемая система. Разработчики предоставляют подробный туториал, который объясняет, как генерировать данные и обучать модели для совершенно новых объектов и, что важнее, новых типов манипуляторов, реализуя принцип BYOD.
Интеграция с симулятором Isaac Lab для еще более продвинутой генерации данных и возможность дообучения на реальных данных.
@ai_machinelearning_big_data
#AI #ML #Robotics #GraspGen #NVIDIA
