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arXiv 2512.19583cs.ROcs.GR

从合成演示中学习通用的手-物体跟踪

Learning Generalizable Hand-Object Tracking from Synthetic Demonstrations

Wuhan University(武汉大学);ETH Zurich(苏黎世联邦理工学院);Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学);Shanghai AI Lab(上海人工智能实验室)

Yinhuai Wang, Runyi Yu, Hok Wai Tsui, Xiaoyi Lin, Hui Zhang, Qihan Zhao, Ke Fan, Miao Li, Jie Song, Jingbo Wang, Qifeng Chen, Ping Tan

AI总结:

本文提出了一种从合成数据中学习通用手-物体跟踪控制器的方法,通过HOP和HOT实现从合成到物理的迁移,展示了在复杂任务中的有效性。

摘要:

我们提出了一种系统,该系统仅从合成数据中学习通用的手-物体跟踪控制器,而不需要任何人类演示。我们的方法做出了两个关键贡献:(1) HOP,一个手-物体规划器,可以合成多样化的手-物体轨迹;(2) HOT,一个手-物体跟踪器,通过强化学习和交互模仿学习实现从合成到物理的转移,交付一个基于目标手-物体状态的可推广控制器。我们的方法适用于多样化的物体形状和手部形态。通过广泛的评估,我们表明,我们的方法使灵巧的手能够跟踪具有挑战性的、长时间跨度的序列,包括物体重新排列和手内敏捷重新定向。这些结果代表了迈向可扩展的基础控制器的重大一步,这些控制器可以从合成数据中完全学习,突破了长期以来限制灵巧操作进步的数据瓶颈。

英文摘要:

We present a system for learning generalizable hand-object tracking controllers purely from synthetic data, without requiring any human demonstrations. Our approach makes two key contributions: (1) HOP, a Hand-Object Planner, which can synthesize diverse hand-object trajectories; and (2) HOT, a Hand-Object Tracker that bridges synthetic-to-physical transfer through reinforcement learning and interaction imitation learning, delivering a generalizable controller conditioned on target hand-object states. Our method extends to diverse object shapes and hand morphologies. Through extensive evaluations, we show that our approach enables dexterous hands to track challenging, long-horizon sequences including object re-arrangement and agile in-hand reorientation. These results represent a significant step toward scalable foundation controllers for manipulation that can learn entirely from synthetic data, breaking the data bottleneck that has long constrained progress in dexterous manipulation.

机构、总结、中文摘要均由AI分析而来,可能存在错误,请以论文正文为准。

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