LocoTouch: Learning Dexterous Quadrupedal Transport with Tactile Sensing

要約

四葉型ロボットは、複雑な地形を横断する顕著な俊敏性と堅牢性を示しています。
ただし、持続的な接触を必要とするオブジェクトの相互作用を実行するには、限られたままです。
この作業では、このカテゴリで挑戦的なタスクに対処するために触覚を触覚に装備するシステムであるlocotouchを提示します。これは、通常、安定性を維持するためにカスタムマウントメカニズムを必要とする無担保の円筒オブジェクトの長距離輸送です。
効率的な大型エリア触覚センシングのために、ロボットの背面全体を覆う高密度分散触覚センサーアレイを設計します。
運動制御のために触覚フィードバックを効果的に活用するために、忠実度の高い触覚信号を備えたシミュレーション環境を開発し、2段階の学習パイプラインを使用して触覚を意識した輸送ポリシーを訓練します。
さらに、安定した、対称的、および周波数適応運動歩行を促進するための新しい報酬関数を設計します。
シミュレーションのトレーニング後、locotouchは現実の世界にゼロショットを転送し、サイズと重量が大きく異なる幅広い無担保の円筒形の日常のオブジェクトを確実にバランスさせ、輸送します。
触覚センサーの応答性と適応的な歩行報酬のおかげで、locotouchは、オブジェクトを長距離にわたる滑りやすい表面と、または深刻な外部摂動の下で堅牢にバランスをとることができます。

要約(オリジナル)

Quadrupedal robots have demonstrated remarkable agility and robustness in traversing complex terrains. However, they remain limited in performing object interactions that require sustained contact. In this work, we present LocoTouch, a system that equips quadrupedal robots with tactile sensing to address a challenging task in this category: long-distance transport of unsecured cylindrical objects, which typically requires custom mounting mechanisms to maintain stability. For efficient large-area tactile sensing, we design a high-density distributed tactile sensor array that covers the entire back of the robot. To effectively leverage tactile feedback for locomotion control, we develop a simulation environment with high-fidelity tactile signals, and train tactile-aware transport policies using a two-stage learning pipeline. Furthermore, we design a novel reward function to promote stable, symmetric, and frequency-adaptive locomotion gaits. After training in simulation, LocoTouch transfers zero-shot to the real world, reliably balancing and transporting a wide range of unsecured, cylindrical everyday objects with broadly varying sizes and weights. Thanks to the responsiveness of the tactile sensor and the adaptive gait reward, LocoTouch can robustly balance objects with slippery surfaces over long distances, or even under severe external perturbations.

arxiv情報

提供元, 利用サービス

arxiv.jp, Google