论文

ForceFlow:通过接触驱动的流程匹配学习感觉和行动

ForceFlow: Learning to Feel and Act via Contact-Driven Flow Matching

模型架构新型架构

摘要

现有的模仿学习方法使机器人能够自主地与物理环境交互。然而,由于复杂的接触动力学需要高精度的力反馈和控制,富含接触的操纵任务仍然是一个重大挑战。尽管最近的努力试图将力/扭矩传感整合到政策中,但如何建立一个简单而有效的框架,在多模式观测下实现强大的泛化仍然是一个悬而未决的问题。在本文中,我们提出了 ForceFlow,一种基于流匹配构建的力感知反应框架。对于接触阶段的政策设计,我们研究了力信号融合机制,并采用将力视为全局调节信号的非对称多模态融合架构,结合联合预测范式,增强了政策对瞬时力和历史信息的理解,从而实现力与运动之间的深度耦合。对于任务级层次分解,我们将操作分为视觉主导的接近阶段(基于 VLM 的目标定位指向)和触摸主导的交互阶段(力驱动的接触执行),并采用视觉到力(V2F)切换机制,明确地将空间泛化与接触调节分离。六个现实世界接触丰富的任务的实验结果表明,ForceFlow 的成功率比强大的 ForceVLA 基线提高了 37%,同时保持了显着较低的成本。此外,ForceFlow 表现出准确的力信号预测,并在接触力自调节和零样本分布外 (OOD) 泛化方面表现出卓越的性能。