In this work, we tackle 6-DoF grasp detection for transparent and specular objects, which is an important yet challenging problem in vision-based robotic systems, due to the failure of depth cameras in sensing their geometry. We, for the first time, propose a multiview RGB-based 6-DoF grasp detection network, GraspNeRF, that leverages the generalizable neural radiance field (NeRF) to achieve material-agnostic object grasping in clutter. Compared to the existing NeRF-based 3-DoF grasp detection methods that rely on densely captured input images and time-consuming per-scene optimization, our system can perform zero-shot NeRF construction with sparse RGB inputs and reliably detect 6-DoF grasps, both in real-time. The proposed framework jointly learns generalizable NeRF and grasp detection in an end-to-end manner, optimizing the scene representation construction for the grasping. For training data, we generate a large-scale photorealistic domain-randomized synthetic dataset of grasping in cluttered tabletop scenes that enables direct transfer to the real world. Our extensive experiments in synthetic and real-world environments demonstrate that our method significantly outperforms all the baselines in all the experiments while remaining in real-time. Project page can be found at https://pku-epic.github.io/GraspNeRF


翻译:本文针对透明与镜面物体的6自由度抓取检测问题展开研究。由于深度相机在感知此类物体几何结构时存在失效问题,该任务在基于视觉的机器人系统中虽至关重要却极具挑战性。我们首次提出基于多视图RGB输入的6自由度抓取检测网络GraspNeRF,通过可泛化神经辐射场(NeRF)实现对杂波环境中材料无关的物体抓取。与现有依赖密集采集输入图像和耗时逐场景优化的NeRF-based 3自由度抓取检测方法不同,本系统可基于稀疏RGB输入执行零样本NeRF构建,并实时可靠检测6自由度抓取,两者均可在线完成。所提框架以端到端方式联合学习可泛化NeRF与抓取检测,并针对抓取任务优化场景表征构建。在训练数据方面,我们生成了大规模逼真的域随机化合成数据集,模拟杂波桌面场景中的抓取过程,该数据集可直接迁移至真实世界。在合成环境与真实世界中的大量实验表明,本方法在所有实验中显著优于所有基线方法,且始终保持实时性能。项目页面见https://pku-epic.github.io/GraspNeRF

0
下载
关闭预览

相关内容

100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
167+阅读 · 2020年3月18日
专知会员服务
162+阅读 · 2020年1月16日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
105+阅读 · 2019年10月9日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
【泡泡汇总】CVPR2019 SLAM Paperlist
泡泡机器人SLAM
14+阅读 · 2019年6月12日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
Capsule Networks解析
机器学习研究会
11+阅读 · 2017年11月12日
国家自然科学基金
6+阅读 · 2017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
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
Arxiv
12+阅读 · 2021年6月21日
Arxiv
18+阅读 · 2019年3月28日
VIP会员
最新内容
网状网络及其在军事领域的运用
专知会员服务
4+阅读 · 今天6:18
无美国参与的欧洲战争方式(万字长文)
专知会员服务
4+阅读 · 今天5:54
《国防领域敏感性分析白皮书》
专知会员服务
5+阅读 · 今天3:42
综述 | 从问答到任务完成:Agent系统与Harness设计
Agentic RL:框架、实践与长程智能体训练
专知会员服务
4+阅读 · 6月24日
重新思考无人机时代的生存能力
专知会员服务
8+阅读 · 6月24日
装甲突击旅:现代战争思考、战斗与组织
专知会员服务
6+阅读 · 6月24日
在人工智能加速决策环境中拓展OODA循环
专知会员服务
8+阅读 · 6月24日
军事欺骗:供作战战术指挥官使用的工具
专知会员服务
6+阅读 · 6月24日
相关VIP内容
100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
167+阅读 · 2020年3月18日
专知会员服务
162+阅读 · 2020年1月16日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
105+阅读 · 2019年10月9日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
相关资讯
【泡泡汇总】CVPR2019 SLAM Paperlist
泡泡机器人SLAM
14+阅读 · 2019年6月12日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
Capsule Networks解析
机器学习研究会
11+阅读 · 2017年11月12日
相关基金
国家自然科学基金
6+阅读 · 2017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
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员