산업용 Dexterity의 Taxonomy를 정의하다

산업 현장은 파지 이상의 조작을 요구합니다. DexBench는 산업 로보틱스의 기준이 될 Action 정의를 제시합니다.

Actions
16
산업 공정에서 뽑은 기본 동작
Skills
78
Action 하나에서 병목 하나를 해결하는 능력의 단위

Problem

산업과 연구 사이의 격차

Dexterity 연구에는 도메인 간 Action 난이도를 정의하고 비교하기 위한 공통 틀이 아직 없습니다.

  1. 01

    공유된 Action 용어의 부재

    각 산업은 고유한 용어로 조작 요구사항을 기술합니다. 물류에서의 “픽”과 전자 조립에서의 “픽”은 단어는 같지만 방법은 다릅니다.

  2. 02

    비교 불가능한 난이도

    동일한 Action 이름이 서로 다른 조건을 포괄합니다. USB 케이블 삽입과 피스톤 로드 삽입은 모두 “삽입”이지만 요구하는 능력이 다릅니다.

  3. 03

    재현 불가능한 조건

    다른 오브젝트, 다른 초기 조건, 다른 성공 기준. 결과는 연구실끼리도 비교하기 어렵고, 기업끼리는 더 그렇습니다.

  4. 04

    개발 우선순위의 부재

    조작 능력을 한눈에 보여 주는 지도가 없으면, 팀이 무엇을 개발하고 투자하고 연구할지 정하기 어렵습니다.

Anatomy

Action · Skill · World

현장 작업을 비교하려면 같은 단위로 나눠야 합니다. DexBench는 동작에서 현장 작업까지 세 단계로 나눠 봅니다.

  • Action

    하나의 목적을 수행하는 가장 작은 조작 단위

  • Skill

    Action 안에서 독립적인 병목을 해결하는 능력의 단위

  • World

    Skill 단위로 쪼개어 분석할 수 있는 실제 산업 현장의 작업

Evaluation

DexBench - Simulation Benchmark

DexBench의 평가 플랫폼에는 산업별 실제 현장 World가 구현되어 있고, 같은 기준으로 테스트할 수 있습니다.

DexBench

Measuring dexterity where it matters.

  • Retail

    Drink from a fridge shelf

  • Logistics

    Box from cage to conveyor

  • Manufacturing

    Drawer into a washer

  • Hotel

    Plate stack to a cart

GENERALIZATION

  1. GA-O

    Object

    Variation in SKU, geometry, size, or appearance while preserving the task. Evaluation measures performance on unseen objects.

  2. GA-P

    Physics

    Variation in mass, friction, stiffness, center of mass, force/torque, and dynamic states such as speed and timing.

  3. GA-S

    Spatial

    Variation in initial pose, arrangement, clutter density, access constraints, clearance, and target position.

Framework

분류 프레임워크

Object State Complexity (OSC)

Skill이 왜 어려운지를 분류하는 6개의 축

C_geomC_forceC_contactC_obsC_deformC_dyn
OSC Axes 보기

Actions

16개의 산업적 가치가 있는 Actions

Method

Skill 정의 방법

  1. 01

    병목 기준 선정

    같은 Action 안에서도 환경·오브젝트·모델 능력의 한계에 따라 병목이 달라집니다. DexBench는 그중 산업적 가치가 있는 병목을 골라 각각을 Skill로 정의했습니다.

  2. 02

    범용성

    Skill은 Action과 병목을 합쳐 정의합니다. 병목이 같다면 오브젝트가 달라도 같은 Skill로 다룹니다.

  3. 03

    상태 전환

    무엇이 변하는지를 정의하되, 어떻게 변하는지는 정의하지 않습니다. Skill은 초기 상태와 종결 상태를 명시하고 방법은 모델에 맡깁니다.

  4. 04

    프레임워크 연결

    병목마다 어려운 이유와 필요한 능력이 다릅니다. 그래서 Skill마다 어려운 이유는 OSC Axes로, 필요한 능력은 Dexterity Regimes로 연결했습니다.

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