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Diffusion-Based Impedance Learning for Contact-Rich Manipulation Tasks

Created by
  • Haebom

저자

Noah Geiger, Tamim Asfour, Neville Hogan, Johannes Lachner

개요

본 논문은 정보 도메인에서 동작 생성을 잘하는 학습 방법과 에너지 도메인에서 물리적 상호 작용을 형성하는 임피던스 제어를 결합한 Diffusion-Based Impedance Learning 프레임워크를 제시한다. Transformer 기반 Diffusion Model을 사용하여 시뮬레이션된 Zero-Force Trajectory (sZFT)를 재구성하고, 회전을 위해 SLERP 기반 quaternion noise scheduler를 도입하여 기하학적 일관성을 보장한다. 재구성된 sZFT는 강성 및 감쇠 매개변수를 업데이트하는 에너지 기반 추정기에 전달된다. 공원 놀이 시나리오 및 로봇 보조 치료 작업에 대한 데이터를 수집하고, 소량의 샘플로도 정확한 위치 및 회전 정확도를 달성했다. 소형 모델 크기로 인해 실시간 토크 제어 및 자율 강성 적응이 가능해졌으며, 다양한 페그 삽입 작업에서 성공적인 결과를 보였다.

시사점, 한계점

시사점:
학습 기반 방법과 모델 기반 제어의 융합을 통해 Physical AI에 기여.
소량의 데이터로도 높은 정확도 달성.
실시간 제어 및 자율 강성 적응 가능.
일반화된 작업 수행 (예: 페그 삽입).
모든 코드 공개.
한계점:
논문에 명시된 한계점은 없음.
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