EyeRobot 2.0:无需腕部相机的主动注视精准操作
EyeRobot 2.0: Active Gaze for Precise Manipulation without Wrist Cameras
精选理由
用主动注视提升双臂机器人精细操作,免除腕部相机并显著增强遮挡场景成功率。
AI 摘要
受人类视觉启发,我们提出了一种利用主动注视的框架,仅凭单个双目相机即可实现精细的双手操作。EyeRobot 2.0 通过转动两个眼部视点,使其注视中心对准场景中的三维注视点,从而在物理上关注该点。随后,系统以中央凹式方式处理所得图像,为图像中心分配更多视觉标记,将计算集中于与任务相关的特征上。这种主动视觉注视(Active Visual Fixation,AVF)要求在任务执行过程中对注视进行精确协调。为此,我们采用分层方法:首先训练一个以目标物体为条件的低层注视伺服策略,然后训练一个根据任务进度发出注视目标的目标选择器。两个模块均使用真实世界数据通过RL进行训练:前者采用稠密几何奖励进行训练,后者与BC夹爪策略协同训练,使其能够发现类似人类注视序列的注视序列,同时完成任务。EyeRobot 2.0 还进一步利用注视信息,将夹爪信息规范化到相对于注视点的SE(3)坐标系中,从而压缩需要学习的动作分布规模。我们为7个真实世界任务和6个仿真任务收集了遥操作数据,并进行了超过1000次真实机器人试验和1800次仿真机器人试验,将使用相同数据训练的EyeRobot 2.0与被动双目策略以及自体视觉+腕部相机策略进行比较。对于标准策略而言,移除腕部相机代价高昂:仅使用被动双目时,真实世界成功率从52%降至27%。EyeRobot 2.0仅凭双目相机便弥补了这一差距,在真实环境中比被动双目高40%,在仿真环境中高20%。当腕部视野清晰时,其性能与自体视觉+腕部相机策略相当(69%对64%);而当被抓取物体遮挡腕部相机时,其成功率超过后者的两倍(48%对22%)。