Helpful DoggyBot
Stanford University·UC San Diego · 2024-09
기타모바일 매니퓰레이션미공개RL 정책
전면 하단 1-DoF 그리퍼를 단 Go2에 시뮬 RL로 학습한 1인칭 깊이 기반 민첩 제어기와 사전학습 VLM 인식·비례 제어를 결합한 모듈형 실내 물체 가져오기 시스템이다.
논문
Helpful DoggyBot: Open-World Object Fetching using Legged Robots and Vision-Language ModelsarXiv 2410.00231
개요
- 분류
- 모바일 매니퓰레이션
- 유형
- 기타
- 발표
- 2024-09
- 기관
- Stanford University·UC San Diego
- 가중치 공개
- 아니오
- 파라미터
- 미공개
구조
- 백본 LLM
- 없음
- 비전 인코더
- 깊이 CNN+GRU(제어기) · Florence-2·SAM2 · GroundingDINO·MobileSAM·Cutie(인식)
- 액션 헤드
- RL 정책 관절 목표 → Unitree PD (RL 정책)
- 청크
- 없음 (1스텝)
- 제어 주기
- 50 Hz (깊이 10 Hz)
- 구조 원문 요약
- 학습 제어기: 깊이 CNN+GRU 추정기(ROA 증류) + RL 정책 → 관절 목표(PD 게인과 함께 전송) 50 Hz, 깊이 인코더 10 Hz; 명령 = 선속도·각속도·피치; 상위는 Florence-2·SAM2(천장 카메라)·GroundingDINO·MobileSAM·Cutie 인식 + 비례 제어
학습
- 사전학습 가속기
- 해당 없음
- 사전학습 기간
- 해당 없음
- 사전학습 스텝·배치
- 해당 없음
- GPU·TPU-시간
- 미공개
- 파인튜닝
- 시뮬 RL(IsaacGym Preview 4): 특권(oracle) 정책 6,144 로봇·400 지형 20k iter 10시간(RTX 4090 1장), 깊이 증류 384 로봇 5k iter 6시간; VLM은 사전학습 모델 그대로 사용
- 데이터 종류
- 시뮬레이션·합성
- 데이터 규모
- 시뮬 RL 롤아웃(6,144·384 병렬 로봇); 실데이터 없음
- 주요 데이터셋
- 없음(시뮬 지형 400개)
- 태스크·평가
- 실환경 미학습 2곳 첫 시도 성공률(각 10회): 침대+장난감 60%, 소파+병 60%, 바닥+공 70%; 시뮬 지표 200회 평균
- 로봇
- Unitree Go2 사족(12-DoF) + 하부 전면 1-DoF 그리퍼(Dynamixel), 1인칭 RealSense D435, 천장 어안 카메라
추론
- 추론 장치·속도
- 제어기: 온보드 Jetson(Orin) 50 Hz, 깊이 인코더 10 Hz; VLM: 별도 워크스테이션(SAM2 추적 10 Hz); 파지용 인식(GroundingDINO·MobileSAM 0.2 Hz, Cutie 10 Hz)은 온보드(on-device)
- 추론 메모리
- 미공개
- 가중치 bf16 (계산)
- 미공개
- 실행 위치
- 온보드 Jetson(제어기) + 워크스테이션(VLM)
강화학습 · 베이스
- 강화학습
- 사용 (RL 제어기 학습) · 유일한 학습 정책인 저수준 깊이 제어기를 PPO(특권 교사)→ROA 깊이 학생으로 학습; 상위 인식·명령은 학습 없음
- 강화학습 근거
- https://arxiv.org/abs/2410.00231
- 베이스 제어
- 사족보행 (명령·잠재 → RL 보행 제어기) · VLM 검출 위치로 비례 제어기가 선속도(0.8 m/s)·요·피치 명령 생성 → 깊이 기반 RL 정책이 관절 제어
비고
- 핵심 특징
- 전면 하단 1-DoF 그리퍼를 단 Go2에 시뮬 RL로 학습한 1인칭 깊이 기반 민첩 제어기와 사전학습 VLM 인식·비례 제어를 결합한 모듈형 실내 물체 가져오기 시스템이다. 실데이터 수집·학습 없이 처음 보는 집 2곳에서 침대 위로 올라가 장난감을 가져오는 등 60–70% 성공률을 보였다.
- 비고
- 학습되는 부분은 저수준 RL 제어기뿐이고, 검출·추적은 사전학습 모델, 이동·파지 명령은 규칙 비례 제어(선속도 0.8 m/s 고정); 천장 카메라 의존을 한계로 명시; 자연어 물체 지정은 Florence-2 프롬프트; 코드 공개(GitHub), 가중치 미공개.
- 검증
- 수정 반영
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