论文

PA-BiCoop:通用双手操作的主辅合作框架

PA-BiCoop: A Primary-Auxiliary Cooperative Framework for General Bimanual Manipulation

摘要

双手操纵对于先进的机器人系统至关重要,因为与单臂配置相比,双手操纵具有更高的效率和灵活性。然而,现有的方法要么缺乏手臂间的互动,要么忽视了动态分工的需要,将手臂视为功能相同的。为了解决这些局限性,本文从人类双手操纵中汲取灵感,其中一只手臂处理核心操作,另一只手臂提供辅助支持,并提出PA-BiCoop,一种具有动态主辅臂分化的新型单模型双手协作框架。 PA-BiCoop 将机械臂分为主臂和辅助臂,并在任务阶段自适应调整角色,采用两个共享全局特征编码器的专用解码器:主解码器生成主臂的基础坐标姿态和核心任务可供性热图,辅助解码器输出辅助臂在主臂坐标系中的相对姿态。此外,我们设计了一个动态角色分配模块,可以自动将角色映射到左/右臂,而无需手动预先定义。这种设计有利于臂间知识共享和协调操作。大量实验表明,我们的 PA-BiCoop 实现了卓越的性能:在 RLBench2 模拟任务中,其性能平均优于最先进的基线 48%,在现实世界任务中,平均优于最先进的基线 50% 以上,从而验证了其在双手操作方面的有效性和先进性。