Robotic grasping is an essential and fundamental task and has been studied extensively over the past several decades. Traditional work analyzes physical models of the objects and computes force-closure grasps. Such methods require pre-knowledge of the complete 3D model of an object, which can be hard to obtain. Recently with significant progress in machine learning, data-driven methods have dominated the area. Although impressive improvements have been achieved, those methods require a vast amount of training data and suffer from limited generalizability. In this paper, we propose a novel two-stage approach to predicting and synthesizing grasping poses directly from the point cloud of an object without database knowledge or learning. Firstly, multiple superquadrics are recovered at different positions within the object, representing the local geometric features of the object surface. Subsequently, our algorithm exploits the tri-symmetry feature of superquadrics and synthesizes a list of antipodal grasps from each recovered superquadric. An evaluation model is designed to assess and quantify the quality of each grasp candidate. The grasp candidate with the highest score is then selected as the final grasping pose. We conduct experiments on isolated and packed scenes to corroborate the effectiveness of our method. The results indicate that our method demonstrates competitive performance compared with the state-of-the-art without the need for either a full model or prior training.


翻译:机器人抓取是一项基础且关键的任务,在过去数十年中得到了广泛研究。传统方法通过分析物体物理模型计算力封闭抓取,这需要预先获取物体的完整三维模型,而此类模型往往难以获得。近年来,随着机器学习的显著进展,数据驱动方法成为该领域主流。尽管这些方法取得了令人瞩目的改进,但需要大量训练数据且泛化能力有限。本文提出一种新颖的两阶段方法,无需数据库知识或学习,即可直接从物体点云预测并合成抓取姿态。首先,在物体内部不同位置恢复多个超二次曲面,用以表征物体表面的局部几何特征。随后,算法利用超二次曲面的三轴对称性,从每个恢复的曲面中合成一组对极抓取候选。我们设计了评估模型来量化每个候选抓取的质量,并选取评分最高的作为最终抓取姿态。在孤立和堆叠场景上的实验验证了该方法的效果。结果表明,我们的方法无需完整模型或预训练,即可展现出与最先进技术相媲美的性能。

0
下载
关闭预览

相关内容

ACM/IEEE第23届模型驱动工程语言和系统国际会议,是模型驱动软件和系统工程的首要会议系列,由ACM-SIGSOFT和IEEE-TCSE支持组织。自1998年以来,模型涵盖了建模的各个方面,从语言和方法到工具和应用程序。模特的参加者来自不同的背景,包括研究人员、学者、工程师和工业专业人士。MODELS 2019是一个论坛,参与者可以围绕建模和模型驱动的软件和系统交流前沿研究成果和创新实践经验。今年的版本将为建模社区提供进一步推进建模基础的机会,并在网络物理系统、嵌入式系统、社会技术系统、云计算、大数据、机器学习、安全、开源等新兴领域提出建模的创新应用以及可持续性。 官网链接:http://www.modelsconference.org/
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
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
78+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
强化学习三篇论文 避免遗忘等
CreateAMind
20+阅读 · 2019年5月24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
深度学习医学图像分析文献集
机器学习研究会
19+阅读 · 2017年10月13日
可解释的CNN
CreateAMind
18+阅读 · 2017年10月5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
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
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年7月12日
VIP会员
最新内容
ICML 2026 | SARDI:扩散语言模型的自增强检索
专知会员服务
0+阅读 · 今天14:33
长时程具身智能安全综述:机器人操作的跨层分析
《国防领域安全采用大语言模型的战略蓝图》
专知会员服务
2+阅读 · 今天13:55
ICML 2026 | 演化选择的因果建模
专知会员服务
4+阅读 · 6月5日
综述|学习式3D表征最新进展与趋势
专知会员服务
4+阅读 · 6月5日
人工智能重塑威慑:算法优势的兴起
专知会员服务
7+阅读 · 6月5日
AgentOps综述:智能体系统运维框架
专知会员服务
16+阅读 · 6月4日
《美陆军最新条令:兵力防护》
专知会员服务
13+阅读 · 6月4日
相关资讯
强化学习三篇论文 避免遗忘等
CreateAMind
20+阅读 · 2019年5月24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
深度学习医学图像分析文献集
机器学习研究会
19+阅读 · 2017年10月13日
可解释的CNN
CreateAMind
18+阅读 · 2017年10月5日
相关基金
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
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
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