Precise robotic grasping of several novel objects is a huge challenge in manufacturing, automation, and logistics. Most of the current methods for model-free grasping are disadvantaged by the sparse data in grasping datasets and by errors in sensor data and contact models. This study combines data generation and sim-to-real transfer learning in a grasping framework that reduces the sim-to-real gap and enables precise and reliable model-free grasping. A large-scale robotic grasping dataset with dense grasp labels is generated using domain randomization methods and a novel data augmentation method for deep learning-based robotic grasping to solve data sparse problem. We present an end-to-end robotic grasping network with a grasp optimizer. The grasp policies are trained with sim-to-real transfer learning. The presented results suggest that our grasping framework reduces the uncertainties in grasping datasets, sensor data, and contact models. In physical robotic experiments, our grasping framework grasped single known objects and novel complex-shaped household objects with a success rate of 90.91%. In a complex scenario with multi-objects robotic grasping, the success rate was 85.71%. The proposed grasping framework outperformed two state-of-the-art methods in both known and unknown object robotic grasping.


翻译:精确抓取多种新物体是制造、自动化和物流领域的重大挑战。当前大多数无模型抓取方法受限于抓取数据集的稀疏性,以及传感器数据和接触模型的误差。本研究将数据生成与Sim-to-Real迁移学习相结合,构建了一套抓取框架,有效缩小了仿真与现实之间的差距,实现了精确可靠的无模型抓取。通过域随机化方法和一种新颖的数据增强方法(针对基于深度学习的机器人抓取),生成了具有密集抓取标签的大规模机器人抓取数据集,以解决数据稀疏问题。我们提出了一种带有抓取优化器的端到端机器人抓取网络,并利用Sim-to-Real迁移学习训练抓取策略。实验结果表明,该抓取框架减小了抓取数据集、传感器数据和接触模型中的不确定性。在实物机器人实验中,该框架抓取单个已知物体和形状复杂的新型家居物体的成功率达到90.91%;在多物体复杂场景抓取中,成功率为85.71%。所提出的抓取框架在已知和未知物体的机器人抓取中均优于两种现有最先进方法。

0
下载
关闭预览

相关内容

【如何做研究】How to research ,22页ppt
专知会员服务
114+阅读 · 2021年4月17日
【干货书】真实机器学习,264页pdf,Real-World Machine Learning
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
94+阅读 · 2019年10月10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
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
IEEE TII Call For Papers
CCF多媒体专委会
3+阅读 · 2022年3月24日
ACM TOMM Call for Papers
CCF多媒体专委会
2+阅读 · 2022年3月23日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13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
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
【推荐】图像分类必读开创性论文汇总
机器学习研究会
14+阅读 · 2017年8月15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 · 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
3+阅读 · 2013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 · 2009年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年3月21日
Arxiv
0+阅读 · 2023年3月20日
VIP会员
最新内容
BES:让语言模型通过双向进化搜索自我改进
专知会员服务
0+阅读 · 5月30日
以色列-美国-伊朗战争中的无人机:关键要点
专知会员服务
3+阅读 · 5月30日
《Palantir任务保障性软件安全标准(MA-S2)》
专知会员服务
7+阅读 · 5月30日
基于声学的无人机检测技术综述
专知会员服务
5+阅读 · 5月30日
《当代混合战争分析框架:俄乌战争经验教训》
战略前沿人工智能的再思考(中文)
专知会员服务
7+阅读 · 5月29日
《量化地基防空系统间接效应的博弈论方法》
专知会员服务
5+阅读 · 5月29日
相关资讯
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
IEEE TII Call For Papers
CCF多媒体专委会
3+阅读 · 2022年3月24日
ACM TOMM Call for Papers
CCF多媒体专委会
2+阅读 · 2022年3月23日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13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
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
【推荐】图像分类必读开创性论文汇总
机器学习研究会
14+阅读 · 2017年8月15日
相关基金
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 · 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
3+阅读 · 2013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 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员