Preparatory Manipulation Planning using Automatically Determined Single and Dual Arms
Osaka University(大阪大学);National Inst. of AIST(国立产业技术综合研究所)
提出了一种机器人重定向操作规划算法。它自动找到一系列机器人运动,操纵和准备一个对象的特定任务。预备操作规划问题的例子包括重新定向电钻切割孔,重新定向工件装配,重新定向货物包装等所提出的算法可以规划单,双臂操作序列来解决问题。规划器下的机制是一个重抓取图,它对抓取配置和物体姿态进行编码。该算法搜索图,以找到一系列的机器人运动,以重新定位对象。规划者能够规划单臂和双臂操作。它还可以自动决定是否使用单臂,双臂或它们的组合来完成给定的任务。规划器由各种人形机器人检查,如Nextage,HRP2Kai,HRP5P等,使用模拟和真实世界的实验。
2018-12-08 cs.RO
Dual-Arm In-Hand Manipulation and Regrasping Using Dexterous Manipulation Graphs
KTH Royal Institute of Technology(瑞典皇家理工学院);Yale University(耶鲁大学)
本文主要研究了用平行夹持器对物体进行手内操作和重夹持的问题。我们提出灵巧操作图(DMG)作为一种表示,我们定义规划在手的操作和重握。DMG是一个断开的无向图,表示手指沿着物体表面的可能运动。我们制定的手操纵和重握问题作为一个图形搜索问题,从初始到最终的配置。由此产生的计划是一系列协调的手推和重握运动。我们提出了一个双臂系统的执行顺序,双手可互换使用。我们展示了我们的方法,ABB Yumi机器人的任务与不同的把握重新配置。
2019-05-16 cs.RO
Robot Vision Architecture for Autonomous Clothes Manipulation
University of Glasgow(格拉斯哥大学)
本文提出了一种新的机器人视觉体系结构感知通用的三维服装配置。我们的体系结构是分层结构,从低级别的曲率,中间层的几何形状\拓扑结构描述,并最终接近高层次的语义表面结构描述。我们展示了我们的机器人视觉架构在一个定制的双臂工业机器人与我们自己设计的,离我的立体视觉系统,进行自主抓取和双臂展平。值得注意的是,所提出的双臂展平方法是唯一的国家的最先进的机器人自主系统,这是本文的主要贡献。实验结果表明,提出的双臂扁平化立体视觉系统显着优于单臂扁平化和广泛引用的Kinect为基础的传感系统灵巧的操作任务。此外,所提出的抓取方法取得了令人满意的性能,抓住各种服装,验证了所提出的视觉感知体系结构的能力,以适应多个服装操作任务。
2016-10-18 cs.CV cs.RO
Robotic Arm Manipulation to Perform Rock Skipping in Simulation
Massachusetts Institute of Technology (MIT)(麻省理工学院)
本项目在仿真环境中构建了由机械臂和动态环境组成的系统来执行打水漂任务,通过改变释放速度等参数探究最大化弹跳次数的关键因素,并提供了更严格的测试方法,同时指出抓取效率和轨迹问题限制了项目表现。
2023-10-23 cs.AI cs.RO
TAO-DA: Towards Autonomous Operation--A Dual-Arm Vision-Language-Action Model for Coordinated Manipulation
针对现有VLA模型在双臂操作中缺乏双臂状态解耦导致交叉干扰的问题,提出对称双臂专家架构与两阶段意图路由及任务进度预测模块,实现协调操作,并验证了技能泛化与迁移。
2026-09-29 cs.AI cs.RO
DexPBT: Scaling up Dexterous Manipulation for Hand-Arm Systems with Population Based Training
本文提出DexPBT算法,利用去中心化基于种群的训练(PBT)大规模放大深度强化学习的探索能力,使模拟单臂或双臂多指手机器人能学习重新抓取、抓取并投掷等极具挑战性的灵巧操作任务,显著优于常规端到端学习并能发现鲁棒控制策略。
2023-05-20 cs.AI cs.RO
Arm Manipulation Planning of Tethered Tools with the Help of a Tool Balancer
Osaka University(大阪大学)
机器人操纵系留工具在机器人工作单元中被广泛看到。它们可能会导致工具的电缆上的过度应变或与机器人手臂的不希望的缠绕。本文提出了一种具有电缆方向约束的工具平衡器悬挂的系留工具的操作规划器。规划器使用方向约束来限制平衡器的电缆的弯曲,而机器人操纵工具,并将其放置在所需的姿势。这些约束减少了缠绕并减小了由线缆在机器人关节上引起的扭矩。仿真和真实世界的实验表明,受约束的规划器可以成功地规划机器人运动的悬浮系留工具的操作,防止机器人损坏电缆或得到其手臂纠缠,潜在地避免事故。该规划器在制造单元中具有广阔的应用前景。
2018-12-15 cs.RO
RARM: Confidence-Gated Progress Reward Modeling for RL in Manipulation
NUS Human-Centered Robotic Lab(新加坡国立大学人机共融机器人实验室);University of Cambridge(剑桥大学);School of Artificial Intelligence, Nanjing University(南京大学人工智能学院)
提出参考锚定奖励模型(RARM),通过对比时间目标从通用视频中学习,将单个成功演示转化为密集进展奖励,并在部署时通过置信度门控抑制虚假正奖励,在长时域操作任务中显著提升强化学习成功率。
2026-10-14 cs.AI cs.RO
Goal-conditioned dual-action imitation learning for dexterous dual-arm robot manipulation
The University of Tokyo(东京大学)
针对长时程灵巧操作可变形物体(如剥香蕉)的难题,提出目标条件双动作模仿学习方法,通过局部与全局动作结合防止复合误差,并在真实双臂机器人上成功完成剥香蕉任务。
2025-05-21 cs.CV cs.RO
Stable In-hand Manipulation with Finger Specific Multi-agent Shadow Reward
Oklahoma State University(俄克拉荷马州立大学);Colorado School of Mines(科罗拉多矿业学院);GAC R&D Center Silicon Valley(广汽研发中心硅谷)
本文提出手指特定多智能体影子奖励(FMSR)方法,基于状态-动作占用测度结合信息共享加速收敛,有效解决了手内操作中稀疏奖励不稳定和密集奖励难定义的问题,显著提升了操作稳定性与成功率。
2023-09-13 cs.RO
PA-BiCoop: A Primary-Auxiliary Cooperative Framework for General Bimanual Manipulation
SGIT AI Lab, State Grid Corporation of China(国家电网公司SGIT人工智能实验室);The Hong Kong University of Science and Technology, Guangzhou(香港科技大学(广州));Baidu Research, Beijing, China(百度研究院);Zhejiang University of Technology, Hangzhou(浙江工业大学)
提出PA-BiCoop框架,通过动态主辅臂角色分配和共享编码器-双解码器结构,实现双臂协调操作,在仿真和真实任务中平均性能提升超48%。
2026-06-29 cs.RO
Learning Dexterous Manipulation with Quantized Hand State
本文提出DQ-RISE方法,通过量化手状态简化手部动作预测,同时允许手臂动作与紧凑手状态协同扩散,从而实现更平衡高效的灵巧操作学习。
2026-03-16 cs.RO
APEX: Ambidextrous Dual-Arm Robotic Manipulation Using Collision-Free Generative Diffusion Models
本文提出 APEX,将双臂操作抽象为双向量对齐,并用分类器引导的潜在扩散模型生成无碰撞、可行且安全的双臂轨迹,硬件实验证明其优于传统运动规划方法。
2024-04-02 cs.RO
U-ARM : Ultra low-cost general teleoperation interface for robot manipulation
School of AI, SJTU(1 人工智能学院,上海交通大学);EvoMind Tech(2 EvoMind科技);IAAR-Shanghai(3 上海IAAR)
U-ARM提出一种低成本且快速适应的遥控框架,通过三种结构不同的3D打印领导者臂实现与多数商用机械臂的兼容,成本仅为50.5美元和56.8美元,提升了操控效率和任务成功率。
2026-03-19 cs.RO
ArmnetBench v0.1: Parallel Real-World Evaluation of Manipulation Policies on a Low-Cost Arm Farm
研究针对通用机器人操作策略开发中实际评估的瓶颈问题,引入ArmnetBench v0.1基准测试,在低成本机械臂集群上对7种策略进行评估,涵盖12项任务,通过大量演示训练策略,发布核心情节数据,支持下游学习并给出排行榜比较结果。
2026-07-28 cs.RO
Reward-Based Environment States for Robot Manipulation Policy Learning
Engineering school UPSSITECH(UPSSITECH 工程学院);University of Toulouse III(图卢兹第三大学);IRIT, Paul Sabatier University(保罗·萨巴捷大学 IRIT 研究所);CNRS(法国国家科学研究中心);School of Computer Science(计算机科学学院);University of Lincoln(林肯大学)
机器人操作策略的训练是机器人学和人工智能领域的一个具有挑战性的开放性问题。在本文中,我们提出了一种新的和紧凑的状态表示的基础上,从基于图像的任务成功分类器预测的奖励。我们的实验使用Pepper机器人进行模拟,在抓取和提升任务上使用两种深度强化学习算法,表明我们提出的状态表示可以使用我们的最佳策略实现高达97%的任务成功率。
2021-12-10 cs.RO
BiPreManip: Learning Affordance-Based Bimanual Preparatory Manipulation through Anticipatory Collaboration
CFCS, School of Computer Science, Peking University(计算机学院,北京大学)
本文提出BiPreManip框架,通过预见性协作学习双臂预备操作,提升任务成功率和泛化能力。
2026-03-23 cs.RO
G.O.G: A Versatile Gripper-On-Gripper Design for Bimanual Cloth Manipulation with a Single Robotic Arm
Imperial College London(伦敦帝国理工学院)
本文提出 G.O.G. 夹爪上夹爪末端执行器,通过可变摩擦双模式手指与最大500 mm跨度设计,使单机械臂能够完成多种双手布料操作任务。
2024-01-19 cs.RO
An Empowerment-based Solution to Robotic Manipulation Tasks with Sparse Rewards
Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院);Horizon Robotics(地平线机器人)
为了提供自适应和用户友好的解决方案,机器人操作,重要的是,代理可以学习完成任务,即使他们只提供非常稀疏的指令信号。为了解决任务奖励稀疏时强化学习算法面临的问题,本文提出了一种内在激励方法,该方法可以很容易地集成到任何标准的强化学习算法中,并且可以允许机器人操作器在只有稀疏的外部奖励的情况下学习有用的操作技能。通过整合和平衡授权和好奇心,这种方法显示出优越的性能相比,其他国家的最先进的内在探索方法在广泛的实证测试。定性分析还表明,当与多样性驱动的内在动机相结合时,这种方法可以帮助操纵者学习一组多样的技能,这些技能可能适用于其他更复杂的操纵任务,并加速他们的学习过程。
2021-06-16 cs.LG cs.RO
Kinematics-Aware Diffusion Policy with Consistent 3D Observation and Action Space for Whole-Arm Robotic Manipulation
本文提出一种基于一致3D空间的运动学感知扩散策略,用于提高全身机械臂操作的样本效率和空间泛化能力。
2025-12-19 cs.RO
An Optimization-Augmented Control Framework for Single and Coordinated Multi-Arm Robotic Manipulation
Department of Electrical and Electronics Engineering, Middle East Technical University(电子与电气工程系,中东部技术大学);Department of Computer Engineering, Bilkent University(计算机工程系,比尔肯特大学)
提出一种结合力控制与优化增强运动规划的多模态控制框架,通过三种控制模式动态切换,实现单臂、双臂及多臂的复杂长时域操作任务。
2025-06-19 cs.RO cs.SY eess.SY
Reward Machine Inference for Robotic Manipulation
IDLab(IDLab实验室);Ghent University(根特大学);imec(比利时微电子研究中心)
该研究提出一种从机器人操作视觉演示中直接学习奖励机的LfD方法,无需预定义命题与稀疏奖励先验,联合学习结构与关键转移事件,可准确捕捉任务结构并助力RL智能体学习最优策略。
2024-12-13 cs.LG cs.RO
Folding Assembly by Means of Dual-Arm Robotic Manipulation
Royal Institute of Technology KTH(瑞典皇家理工学院)
本文提出一种适用于双臂机械手的折叠组装基本操作,用于更高层次的组装策略。通过实验验证了该方法在两个部件接触时的可行性。
2016-04-22 cs.RO cs.SY eess.SY
Physics-Informed Eikonal Caging for Whole-Arm Manipulation Planning
Idiap Research Institute(Idiap 研究所);École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL)(洛桑联邦理工学院);KTH Royal Institute of Technology(瑞典皇家理工学院)
提出将笼形约束重新表述为最小时间逃逸问题,利用物理信息神经网络近似满足Eikonal方程的逃逸时间场,实现全臂操作规划中的鲁棒性提升。
2026-06-23 cs.GT cs.LG cs.RO
ObjRetarget: An Object-Aware Motion Retargeting Framework with Anthropomorphic Arm Constraints and Polyhedral Hand Modeling
School of Artificial Intelligence, The Chinese University of Hong Kong, Shenzhen(香港中文大学(深圳)人工智能学院);School of Computing, University of Portsmouth(朴茨茅斯大学计算学院)
提出ObjRetarget框架,用于从人类视频学习机器人灵巧操作,集成拟人化手臂轨迹约束与结构化手-物体几何建模,提升操作成功率与接触稳定性,泛化性好。
2026-07-07 cs.RO
The Multi-fingered Kinematic Model for Dual-arm Manipulation
Polytechnic University of Catalonia(加泰罗尼亚理工大学)
本文提出一种基于手指构型反馈的强化学习框架,通过同时与交错两种策略优化双臂操作中的抓取质量,在物体轮廓和质心未知的情况下提升成功率和手指运动精度。
2024-01-14 cs.RO cs.SY eess.SY
ReLAM: Learning Anticipation Model for Rewarding Visual Robotic Manipulation
National Key Laboratory for Novel Software Technology(新型软件技术国家重点实验室);School of Artificial Intelligence(人工智能学院)
针对真实视觉机器人操作中目标位置奖励不可得的问题,本文提出ReLAM框架,利用无动作视频学习关键点预期模型并生成结构化稠密奖励,在HRL中训练目标条件策略,显著提升长视野任务性能。
2025-09-26 cs.LG cs.RO
A Mobile Quad-Arm Robot ARMS: Wheeled-Legged Tripedal Locomotion and Quad-Arm Loco-Manipulation
Hiroshima University(广岛大学)
提出移动四臂机器人ARMS,统一轮腿三足运动与四臂移动操作,通过七项实验验证其关节控制、运动及抓取能力。
2023-11-14 cs.RO
RoboVAD: A Large Cross-Domain Evaluation Benchmark for Anomaly Detection in Robotic Arm Manipulation Videos
ICI Bucharest(布加勒斯特国家信息研究与发展研究所);University of Bucharest(布加勒斯特大学)
RoboVAD是一个大规模跨域视频异常检测基准,针对机械臂操作视频,包含训练中未见动作和异常类型的挑战性场景;评估显示现有方法性能有限,但新方法优于竞争对手。
2026-09-17 cs.AI cs.CV cs.LG
Learning Multi-Arm Manipulation Through Collaborative Teleoperation
The University of Texas at Austin(德克萨斯大学奥斯汀分校)
模仿学习(IL)是一种强大的范例,教机器人执行操作任务,允许他们学习从人类的示范收集通过遥操作,但主要限于单臂操作。然而,许多现实世界的任务需要多个手臂,例如举起重物或组装桌子。不幸的是,将IL应用于多臂操作任务一直具有挑战性-要求人类控制多个机器人手臂可能会带来显著的认知负担,并且通常最多只能控制两个机器人手臂。为了应对这些挑战,我们提出了多臂RoboTurk(MART),一个多用户数据收集平台,允许多个远程用户同时远程操作一组机器人手臂,并收集多臂任务的演示。使用MART,我们收集了五个新的两个和三个手臂的任务,从几个地理上分离的用户演示。从我们的数据中,我们得出了一个关键的见解:大多数多臂任务并不需要在整个过程中进行全球协调,而只是在特定的时刻。我们表明,从这些数据中学习,从而提出了挑战,集中式代理,直接尝试同时建模所有机器人的动作,并执行不同的政策架构与不同程度的集中在我们的任务进行全面的研究。最后,我们提出并评估了一个基本的剩余策略框架,该框架允许训练的策略更好地适应多臂操作中常见的混合协调设置,并表明在我们的基准任务集上,用分散的剩余模型增强的集中式策略优于所有其他模型。更多结果和视频请访问https://roboturk.stanford.edu/multiarm。
2020-12-12 cs.AI cs.LG cs.RO
Bandit-Based Model Selection for Deformable Object Manipulation
University of Michigan(密歇根大学)
我们提出了一种新的方法,可变形对象的操作,不依赖于高精度的建模。本文的主要贡献是制定的任务作为一个多臂强盗问题,每个手臂代表一个模型的可变形物体。为了“拉动”手臂并评估其效用,我们使用手臂的模型来为夹持物体的抓取器生成速度命令并执行它。随着任务的进行和物体的变形,每个模型的效用都可以改变。我们的框架估计了这些变化,并平衡了对模型集的探索和对高效用模型的利用。我们还提出了一种基于卡尔曼滤波的非平稳多臂正常强盗(KF-MANB)的方法,以利用模型之间的耦合,从每个手臂拉力中学习更多。我们证明了我们的方法优于以前的方法在合成试验,并在模拟中的几个操作任务上具有竞争力。
2017-03-29 cs.AI cs.RO
TWINS: A Tactile Wearable Isomorphic Arm Networked System for Contact-Rich Manipulation Learning
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST)(独立行政法人产业技术综合研究所(AIST))
本文提出TWINS触觉可穿戴同构臂联网系统,用于解决现有机器人难以完成身体表面接触操作的问题,通过采集演示数据训练模仿学习策略,实现了身体表面触觉引导的接触丰富操作。
2026-08-04 cs.RO
Dual-arm Coordinated Manipulation for Object Twisting with Human Intelligence
Imperial College London(伦敦帝国理工学院);University of Pennsylvania(宾夕法尼亚大学)
机器人双臂扭转是工业生产和日常服务中常见但非常具有挑战性的任务,因为它通常需要灵巧的协作,大范围的末端执行器旋转,以及对物体操作的良好适应性。同时,安全性和效率是机器人双臂协调操作的首要考虑因素。因此,通常采用的基于环境感知和运动规划技术的全自动任务执行方法对于艰巨的扭转任务仍然是不够的和有问题的。为此,本文提出了一种新的扭体操作双臂协调控制策略,该策略将一只手臂的优化运动规划与另一只手臂的实时遥控和人工智能相结合。分析和仿真结果表明,该方法能够实现双臂无碰撞和无奇异性,提高了机器人的灵活性、安全性和效率。
2021-08-26 cs.RO
High-Precise Robot Arm Manipulation based on Online Iterative Learning and Forward Simulation with Positioning Error Below End-Effector Physical Minimum Displacement
Peking University(北京大学)
精度是机器人手臂的关键性能指标,因为高精度操作允许更广泛的应用。传统的提高机器人手臂精度的方法依赖于误差补偿。然而,这些方法通常不鲁棒并且缺乏适应性。基于学习的方法提供了更大的灵活性和适应性,而目前的研究表明,它们往往无法达到高精度,并且难以处理许多需要高精度的场景。本文提出了一种基于在线迭代学习和前向仿真的高精度机械臂操作框架,该框架能够实现小于末端执行器物理最小位移的定位误差(精度)。此外,我们将多个高精度操作策略并行化,以更好地结合在线迭代学习和正向模拟。此外,我们考虑的关节角分辨率的实际机器人手臂,这是通常被忽略的相关工作。仿真和真实UR3机器人手臂平台上的一系列实验表明,我们提出的方法是有效的和有前途的。相关代码将很快发布。
2023-02-26 cs.RO
Learning and Generalisation of Primitives Skills Towards Robust Dual-arm Manipulation
Edinburgh Centre for Robotics(爱丁堡机器人中心);University of Edinburgh(爱丁堡大学);Heriot-Watt University(赫瑞-瓦特大学)
机器人正在成为社会的重要组成部分。他们的一些日常任务需要在快速变化,动态和不可预测的现实世界环境中进行双臂操作技能。鉴于人类在进行这些活动方面的专业知识,研究人类的运动以将所产生的知识用于机器人控制是很自然的。考虑到这一点,这项工作利用人类的知识来制定一个更通用,实时和更少的任务特定的双臂操纵框架。所提出的框架进行评估的iCub人形机器人和几个合成实验,进行双臂取放任务的包裹中存在意想不到的障碍物。结果表明该方法对稳健和可推广的双臂操作的适用性。
2019-04-02 cs.RO
TACTIC: Tactile and Vision Conditioned Contact-Centric Control for Whole-Arm Manipulation
Cornell University(康奈尔大学);Carnegie Mellon University(卡内基梅隆大学);Toyota Research Institute(丰田研究机构)
研究全臂操作问题,提出TACTIC控制器,它采用以接触为中心的混合预测模型,结合多种传感,通过接触雅可比矩阵耦合动力学与运动学,集成到MPC规划器,在模拟和实际任务中表现出色,优于其他方法。
2026-07-14 cs.AI cs.RO
Casting manipulation of unknown string by robot arm
针对专用抛投操作器无法完成常规任务的问题,提出普通机械臂拾取未知绳索实现抛投操作的方法,通过仿真运动生成、实际操作、参数估计三步迭代逼近真实运动,经实验验证有效,可提升多类机器人性能。
2024-01-30 cs.RO
Reflective VLM Planning for Dual-Arm Desktop Cleaning: Bridging Open-Vocabulary Perception and Precise Manipulation
Robotics Institute, Carnegie Mellon University(卡内基梅隆大学机器人研究所);Department of Electrical and Computer Engineering, Carnegie Mellon University(卡内基梅隆大学电气与计算机工程系);College of Aeronautics & Engineering, Kent State University(肯特州立大学航空与工程学院)
本文提出一个结合反射式VLM规划与双臂执行的层次化框架,通过结构化场景表示和记忆增强实现桌面清洁,在模拟中达到87.2%任务完成率,显著优于基线。
2025-06-19 cs.RO
A low-cost and lightweight 6 DoF bimanual arm for dynamic and contact-rich manipulation
KAIST(韩国科学技术院);SEOULTECH(首尔科学技术院)
本文提出ARMADA,一种低成本(6100美元)轻量级6自由度双臂机器人,采用低惯性和可反向驱动执行器,速度达6.16米/秒,可执行动态操作,并支持强化学习零样本迁移。
2025-05-26 cs.RO
DA-VIL: Adaptive Dual-Arm Manipulation with Reinforcement Learning and Variable Impedance Control
Robotics Research Center, IIIT Hyderabad(IIIT海得拉巴机器人研究中心);Brown University(布朗大学);University of Tartu(塔尔图大学)
本文提出DA-VIL流程,融合强化学习策略与基于梯度的增益优化,实现双臂机器人的动态可变阻抗控制,并在大型复杂物体轨迹跟踪任务中优于三种现有方法。
2024-10-25 cs.RO
Closed-Chain Manipulation of Large Objects by Multi-Arm Robotic Systems
Nanyang Technological University(南洋理工大学)
每当多个机器人手臂同时操纵单个物体时,就会创建闭合运动链。当与机器人关节限制相结合时,闭链约束极大地改变了配置空间的连通性。我们提出了一个重握移动,称为“IK开关”,它允许有效地桥接组件的配置空间,否则相互断开。这一举措,结合其他几个发展,如一种方法,以稳定的操纵对象使用的环境,一个新的树结构,和一个兼容的控制方案,使我们能够解决复杂的闭链操纵任务,如翻转椅子框架,这是不可能实现使用现有的多臂规划方法。
2017-06-21 cs.RO
Learning and Composing Primitive Skills for Dual-arm Manipulation
University of Edinburgh(爱丁堡大学);Heriot-Watt University(赫瑞-瓦特大学)
为了赋予机器人复杂的操作能力,双臂拟人系统已经成为机器人领域的一个重要研究课题。文献中的大多数方法依赖于对系统行为背后的动态的深刻理解,但提供有限的自主概括能力。为了解决这些局限性,这项工作提出了一种基于动态运动原语放置在两个正交空间的双臂机械手建模。该模型的模块化和学习能力被用来制定一个新的基于端到端学习的框架,该框架(i)从人类演示中学习原始技能库,以及(ii)同时和顺序地组成这些知识以面对新的场景。该建议的可行性进行评估,通过教学的iCub人形的基本技能,成功模拟双臂拾放任务。结果表明,所提出的框架的学习和概括能力扩展到自主进行未经证明的双臂操作任务。
2019-05-25 cs.RO
Calf-Integrated Arms for Bimanual Quadruped Loco-Manipulation
University College London(伦敦大学学院)
研究双足四足运动操纵设计权衡问题,核心方法是将特定操纵器集成到前小腿,实现双手地面操纵且四足着地、基座可行走,借助视觉语言模型排序技能,模拟中完成三项双手任务。
2026-07-14 cs.RO
A3D: Adaptive Affordance Assembly with Dual-Arm Manipulation
A3D通过自适应可达性学习和双臂协作,实现家具组装任务的高效泛化。
2026-01-16 cs.AI cs.RO
Reinforcement Learning in Topology-based Representation for Human Body Movement with Whole Arm Manipulation
Hong Kong University of Science and Technology(香港科技大学);Yale University(耶鲁大学);KTH Royal Institute of Technology(KTH皇家理工学院)
移动人体或大而笨重的物体可能需要整个手臂操作(WAM)的力量。这种类型的操作将负载放置在机器人的手臂上,并依赖于相互作用的全局属性来成功-而不是局部接触,如抓取或非弹性推动。在本文中,我们将学习如何生成运动,使WAM在某些救援或病人护理场景中保持和运输人类。我们将该任务建模为强化学习问题,以便提供可以直接响应外部干扰和人体运动的行为。为此,我们代表了全球性的机器人与人类的互动与拓扑为基础的坐标,从手臂和躯干的位置计算。这些坐标还允许将学习到的策略转移到其他身体形状和大小。为了训练和评估,我们模拟了一个动态的海上救援场景,并在定量实验中表明,该政策可以解决看不见的情况下,不同形状的人,漂浮的人,或感知噪声。我们的定性实验表明,随后的运输后,持有的实现,我们证明了政策可以直接转移到现实世界的设置。
2018-09-12 cs.AI cs.LG cs.RO
SkillVLA: Tackling Combinatorial Diversity in Dual-Arm Manipulation via Skill Reuse
National University of Singapore(国立新加坡大学);Beijing Zhongguancun Academy(北京中关村学院);Shanghai Innovation Institute(上海创新研究院);Shanghai AI Laboratory(上海人工智能实验室);Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学);Fudan University(复旦大学);Smart Systems Institute, NUS(NUS智能系统研究所)
SkillVLA通过技能复用解决双臂操作中的组合多样性问题,提升技能组合成功率至51%并在复杂任务中表现优异。
2026-03-04 cs.RO
Learning Dense Rewards for Contact-Rich Manipulation Tasks
X, the Moonshot Factory(X,月球工厂);University of California, Berkeley(加州大学伯克利分校);Rice University(莱斯大学)
奖励在强化学习中起着至关重要的作用。为了达到期望的策略,设计合适的奖励函数通常需要大量的领域专业知识以及试错。在这里,我们的目标是最大限度地减少设计奖励功能的接触丰富的操作任务的努力。特别是,我们提供了一种方法,能够从机器人的高维观测,如图像和触觉反馈算法提取密集的奖励函数。与最先进的高维奖励学习方法相比,我们的方法不利用对抗性训练,因此不太容易出现相关的训练不稳定性。相反,我们的方法通过以自我监督的方式估计任务进度来学习奖励。我们证明了我们的方法在两个接触丰富的操作任务,即钉孔和USB插入的有效性和效率。实验结果表明,与基线相比,使用学习的奖励函数训练的策略具有更好的性能和更快的收敛速度。
2020-11-17 cs.RO
Haptic Sketches on the Arm for Manipulation in Virtual Reality
Stanford University(斯坦福大学);Facebook Reality Labs(Facebook现实实验室);University of Birmingham(伯明翰大学)
我们提出了一个触觉系统,施加力或皮肤变形到用户的手臂,而不是在指尖,可信的虚拟对象作为替代复杂的顶针设备的交互。这样的触觉系统将能够将信息传递到手臂而不是指尖,即使用户使用他们的手操纵虚拟对象。我们开发了一套触觉草图,以确定哪些方向的皮肤变形被认为是更可信的把握和升降机任务。主观报告表明,正常的力量是最可信的反馈,代表这种相互作用。
2019-11-14 cs.RO
Embodying Multi-Hand Manipulation Policies by Searching the Assignment and Null Spaces
研究多臂机器人执行操作策略的问题,基于冲突搜索构建框架,通过搜索轨迹分配空间和零空间,统一处理分配与零空间运动,有效解决多手操作策略执行难题,实现多臂机器人协调操作。
2026-07-27 cs.RO
Robotic Arm Manipulation with Inverse Reinforcement Learning & TD-MPC
North South University(北南大学)
本文提出一种基于梯度的逆强化学习框架,仅从视觉人类演示中学习代价函数,并结合TD-MPC优化轨迹,在真实机械臂上验证了基本物体操作任务。
2024-08-07 cs.RO
Autonomous Dual-Arm Manipulation of Familiar Objects
University of Bonn(波恩大学)
自主双臂操作是在非结构化场景中部署机器人的基本技能。然而,这是一项具有挑战性的工作,特别是在观念和规划方面。非结构化场景充满了具有不同形状和外观的对象,必须以非常特定的方式掌握这些对象,以便在功能上使用它们。在本文中,我们提出了一个综合的方法来执行双臂采摘任务自主。该方法包括语义分割、物体姿态估计、变形模型配准、抓取规划和手臂轨迹优化。整个流水线可以在船上执行,适合在线抓取场景。为此,我们的方法利用积累的知识表示为卷积神经网络模型和低维潜在形状空间。对于操作对象,我们提出了一个随机的轨迹优化,其中包括一个运动链封闭约束。在模拟和真实的机器人上的评价证实了所提出的方法的可行性和适用性的任务拿起未知的喷壶和钻使用双臂。
2018-11-21 cs.RO
Manipulation of Articulated Objects using Dual-arm Robots via Answer Set Programming
University of Calabria(卡拉布里亚大学);Teseo srl(特塞奥有限公司);University of Genoa(热那亚大学);University of Huddersfield(哈德斯菲尔德大学)
关节式物体的操作是机器人技术中最重要的,也是最复杂的操作任务之一。传统上,这一问题是通过制定特别的方法来解决的,这种方法缺乏灵活性和可移植性。在本文中,我们提出了一个框架的基础上回答集编程(ASP)的自动操作的关节式物体的机器人控制架构。特别是,ASP用于表示的铰接对象的配置,用于检查在知识库中的这种表示的一致性,并用于生成操作动作的序列。该框架的Baxter双臂机械手在第一,简单的情况下,举例说明和验证。然后,我们扩展这样的场景,以提高整体设置精度,并引入一些限制,在机器人动作执行,以执行其可行性。扩展的场景需要大量可能的行动,这些行动可以有效地组合在一起。因此,我们利用自动规划的宏观行动,以提供更有效的计划。我们验证了扩展方案中的整体框架,从而证实了ASP在更现实的机器人设置中的适用性,并显示了基于机器人的关节式物体操作的宏动作的有用性。逻辑程序设计理论与实践(TPLP)
2020-10-02 cs.AI cs.LO cs.RO
Arm Robot: AR-Enhanced Embodied Control and Visualization for Intuitive Robot Arm Manipulation
University of California, Los Angeles(加州大学洛杉矶分校);Google Research(谷歌研究院)
Arm Robot系统通过AR实时反馈人机差异并支持视角切换与动作空间扩展,提升具身机械臂遥操作的直观性和控制效果,用户研究验证了其可用性。
2024-11-21 cs.HC cs.RO
Learning Bimanual Cloth Manipulation with Vision-based Tactile Sensing via Single Robotic Arm
本文提出Touch G.O.G.,通过单个机械臂实现基于视觉的触觉感知的双臂布料操作,结合新颖抓取器设计、视觉Transformer流程和合成数据生成器,实现高精度布料识别与操作。
2026-03-11 cs.RO