Strategic Jenga Play via Graph Based Dynamics Modeling

要約

ダイナミクスが密接にリンクされている複数のオブジェクトの制御された操作は、接触が豊富な操作における挑戦的な問題であり、1つの動きが他のものにどのように影響するかを理解する必要があります。
Jengaゲームをテストベッドとして使用してこの問題を調査し、タスクの2つの異なる側面に取り組むためにグラフベースのモデリング：1）ブロック選択と2）抽出をブロックします。
ブロック選択のために、ジェンガタワーのグラフを構築し、タワーの構造に基づいて、特定のブロックを取り外すかどうかに基づいて分類を試みます。タワーが崩壊します。
ブロック抽出のために、タワー内のすべてのブロックが各タイムステップで抽出軌道でどのように移動するかを予測するダイナミクスモデルをトレーニングし、サンプリングベースのモデル予測制御ループで使用して、一般的なパラレルジョーグリッパーでタワーから安全にブロックを引き出します。
シミュレーションでの方法をトレーニングおよび評価し、ゲームの高度な段階であっても、フルサイズのジェンガタワーの挑戦的なセットでブロック選択とブロック抽出に向けて有望な結果を示します。

要約(オリジナル)

Controlled manipulation of multiple objects whose dynamics are closely linked is a challenging problem within contact-rich manipulation, requiring an understanding of how the movement of one will impact the others. Using the Jenga game as a testbed to explore this problem, we graph-based modeling to tackle two different aspects of the task: 1) block selection and 2) block extraction. For block selection, we construct graphs of the Jenga tower and attempt to classify, based on the tower’s structure, whether removing a given block will cause the tower to collapse. For block extraction, we train a dynamics model that predicts how all the blocks in the tower will move at each timestep in an extraction trajectory, which we then use in a sampling-based model predictive control loop to safely pull blocks out of the tower with a general-purpose parallel-jaw gripper. We train and evaluate our methods in simulation, demonstrating promising results towards block selection and block extraction on a challenging set of full-sized Jenga towers, even at advanced stages of the game.

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