Deformable linear objects (DLOs) such as wires, cables, and ropes are common in robotic manipulation tasks, yet simulating them with both visual realism and physical accuracy remains challenging. Existing visual simulation methods typically rely on procedural geometric primitives that lack physically grounded deformation behavior, while physics-based approaches with robot learning support often approximate DLOs as rigid-link chains or generic soft bodies, failing to accurately capture the bending, twisting, and shear mechanics of slender elastic structures. In this work, we introduce DeformX, a co-simulation framework that integrates a dedicated Cosserat rod physics engine with NVIDIA Isaac Sim, enabling DLO simulations that are both physically faithful and visually realistic. Our Cosserat rod engine simulates the dynamics and self-collisions of DLOs, and contact interactions with arbitrary free-form meshes. To achieve high-fidelity visualization, we employ mesh skinning to map discrete rod deformations onto imported CAD models. To the best of our knowledge, DeformX is the one of the first frameworks for DLO simulation that unifies realistic visualization, principled physics, and compatibility with robot learning pipelines. We demonstrate its versatility across synthetic data generation and policy learning for DLO manipulation, and validate visual and physical fidelity through comparisons against real-world experiments. Notably, fine-tuning Segment Anything Model 3 (SAM3) on DeformX-generated data yields a 10.2% mAP@75 improvement in real-image wire segmentation, and a rope-swinging policy trained entirely in DeformX achieves a mean target-hitting error of 6.6 cm on a UR5e manipulator in real-world trials, highlighting its strong sim-to-real transfer capability.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

Meta-Transformer:多模态学习的统一框架
专知会员服务
59+阅读 · 2023年7月21日
【AAAI2022】锚点DETR:基于transformer检测器的查询设计
专知会员服务
13+阅读 · 2021年12月31日
Transformer模型-深度学习自然语言处理,17页ppt
专知会员服务
108+阅读 · 2020年8月30日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
61+阅读 · 2019年10月17日
从头开始了解Transformer
AI科技评论
25+阅读 · 2019年8月28日
多图带你读懂 Transformers 的工作原理
AI研习社
10+阅读 · 2019年3月18日
基于R语言进行Box-Cox变换
R语言中文社区
45+阅读 · 2018年11月19日
Fully-Convolutional Siamese Networks for Object Tracking论文笔记
统计学习与视觉计算组
10+阅读 · 2018年10月12日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
最新内容
反制无人机:乌克兰提供的五点启示
专知会员服务
4+阅读 · 9月23日
《各指挥层级均亟需红队能力》报告
专知会员服务
6+阅读 · 9月23日
《航电任务系统框架(FAMOS)》50页报告
专知会员服务
4+阅读 · 9月22日
《对抗行动中的人工智能与自主性》智库报告
专知会员服务
7+阅读 · 9月22日
《从数据到胜利:战争中的分析优势之争》
专知会员服务
10+阅读 · 9月22日
战争不仅需要机器人:人类仍不可或缺
专知会员服务
5+阅读 · 9月21日
《描绘美国防部创新基础设施的未来蓝图》100页
专知会员服务
10+阅读 · 9月21日
相关资讯
从头开始了解Transformer
AI科技评论
25+阅读 · 2019年8月28日
多图带你读懂 Transformers 的工作原理
AI研习社
10+阅读 · 2019年3月18日
基于R语言进行Box-Cox变换
R语言中文社区
45+阅读 · 2018年11月19日
Fully-Convolutional Siamese Networks for Object Tracking论文笔记
统计学习与视觉计算组
10+阅读 · 2018年10月12日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员