Object State Complexity (OSC)
Skill이 왜 어려운지를 분류하는 6개의 축
산업 현장은 파지 이상의 조작을 요구합니다. DexBench는 산업 로보틱스의 기준이 될 Action 정의를 제시합니다.
Problem
Dexterity 연구에는 도메인 간 Action 난이도를 정의하고 비교하기 위한 공통 틀이 아직 없습니다.
각 산업은 고유한 용어로 조작 요구사항을 기술합니다. 물류에서의 “픽”과 전자 조립에서의 “픽”은 단어는 같지만 방법은 다릅니다.
동일한 Action 이름이 서로 다른 조건을 포괄합니다. USB 케이블 삽입과 피스톤 로드 삽입은 모두 “삽입”이지만 요구하는 능력이 다릅니다.
다른 오브젝트, 다른 초기 조건, 다른 성공 기준. 결과는 연구실끼리도 비교하기 어렵고, 기업끼리는 더 그렇습니다.
조작 능력을 한눈에 보여 주는 지도가 없으면, 팀이 무엇을 개발하고 투자하고 연구할지 정하기 어렵습니다.
Anatomy
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
DexBench의 평가 플랫폼에는 산업별 실제 현장 World가 구현되어 있고, 같은 기준으로 테스트할 수 있습니다.
DexBench
Measuring dexterity where it matters.
Drink from a fridge shelf
Box from cage to conveyor
Drawer into a washer
Plate stack to a cart
GENERALIZATION
Object
Variation in SKU, geometry, size, or appearance while preserving the task. Evaluation measures performance on unseen objects.
Physics
Variation in mass, friction, stiffness, center of mass, force/torque, and dynamic states such as speed and timing.
Spatial
Variation in initial pose, arrangement, clutter density, access constraints, clearance, and target position.
Framework
Skill이 왜 어려운지를 분류하는 6개의 축
OSC Axes의 조건을 해결하는 데 필요한 5가지 능력
Actions
10 Skills
대상을 환경에서 들어 올려, 옮기거나 다룰 수 있는 상태로 만드는 동작
6 Skills
오브젝트를 놓지 않은 채 손과 오브젝트의 관계를 재구성해 자세 또는 파지 위치를 바꾸는 동작
5 Skills
파지를 유지한 채 오브젝트를 옮기되, 도착 시점의 상태가 출발 시점과 동일해야 하는 동작
6 Skills
손이 지지하던 오브젝트를 지정된 포즈로 환경에 넘기는 동작
3 Skills
앞서 놓인 것이 다음 것의 지지면이 되도록 겹쳐 쌓고, 적층 전체가 자립을 유지하는 동작
3 Skills
복수 오브젝트의 상대 위치, 간격, 방향이 목표 배치를 만족하도록 놓는 동작
6 Skills
좁은 간극의 목표 위치에 부품을 넣어 두 바디 사이에 기하적 결합을 성립시키는 동작
4 Skills
이미 결합된 두 바디 사이의 하중을 규정 프리로드까지 인가하는 동작
3 Skills
끈, 타이, 밴드 같은 유연 요소로 대상을 감싸 구속하고, 풀리지 않을 장력을 만드는 동작
8 Skills
구속축을 갖는 인터페이스를 목표 상태 또는 목표 좌표까지 구동하는 동작
4 Skills
힌지 없이 오브젝트의 형상 구성 자체를 목표 형상으로 바꾸는 동작
3 Skills
표면을 따라 연속 접촉을 유지하며 표면 상태를 목표값으로 전환하는 동작
5 Skills
개체로 셀 수 없는 유동체를 지정된 용기에 목표 분량만큼 옮겨 담는 동작
7 Skills
결합재나 선재를 절단, 박리해 대상에서 분리하는 동작
4 Skills
접착 요소를 밀착시키거나 고정 요소를 관통시켜 대상에 비가역 결합을 성립시키는 동작
1 Skill
외부 작용(사람·공구·설비)이 대상에 힘을 거는 동안, 대상을 정해진 자세로 붙잡아 두는 동작
Method
같은 Action 안에서도 환경·오브젝트·모델 능력의 한계에 따라 병목이 달라집니다. DexBench는 그중 산업적 가치가 있는 병목을 골라 각각을 Skill로 정의했습니다.
Skill은 Action과 병목을 합쳐 정의합니다. 병목이 같다면 오브젝트가 달라도 같은 Skill로 다룹니다.
무엇이 변하는지를 정의하되, 어떻게 변하는지는 정의하지 않습니다. Skill은 초기 상태와 종결 상태를 명시하고 방법은 모델에 맡깁니다.
병목마다 어려운 이유와 필요한 능력이 다릅니다. 그래서 Skill마다 어려운 이유는 OSC Axes로, 필요한 능력은 Dexterity Regimes로 연결했습니다.