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    • ํ•œ ์ค„๋กœ ์‹œ์ž‘ํ•˜๋ฉด
    • ๋ฐฐ๊ฒฝ: ์™œ ์†์ด ๋ฐ”๋€Œ๋ฉด ์ฒ˜์Œ๋ถ€ํ„ฐ ๋‹ค์‹œ์ธ๊ฐ€
    • ๋ฐฉ๋ฒ• 1: URDF์—์„œ ๊ตฌ๋ฅผ ๋ฝ‘๋Š”๋‹ค
    • ๋ฐฉ๋ฒ• 2: ๊ตฌ ํ‘œ๋ฉด๊ณผ ์† ํ‘œ๋ฉด์„ ๋ถ™์ธ๋‹ค
    • ๋ฐฉ๋ฒ• 3: ๊ตฌ๋ฅผ ์–ด๋–ป๊ฒŒ ์ฐŒ๊ทธ๋Ÿฌ๋œจ๋ฆด ๊ฒƒ์ธ๊ฐ€ โ€” 15์ฐจ์› ํ–‰๋™
    • ๋ฐฉ๋ฒ• 4: Cascade Inverse Kinematics โ€” ๋˜๋Œ๋ฆฌ๋Š” ๊ธธ
    • ๋ฐฉ๋ฒ• 5: ํ–‰๋™๋งŒ ํ†ต์ผํ•ด์„œ๋Š” ๋ถ€์กฑํ•˜๋‹ค โ€” ๊ด€์ธก๋„ ๊ตฌ ์ขŒํ‘œ๊ณ„๋กœ
    • ์ง๊ด€: ์™œ ํ•˜ํ•„ ๊ตฌ์ธ๊ฐ€
    • ์‹คํ—˜: ์…‹์—…
    • ์‹คํ—˜ 1: ๋„ค ์†, ๋„ค ๊ฐ€์ง€ ํ•™์Šต ์„ค์ •
    • ์‹คํ—˜ 2: 4์ง€ โ†”๏ธŽ 5์ง€, ํ‘œํ˜„์˜ ํ•œ๊ณ„์„ 
    • ์‹คํ—˜ 3: ํŒŒ์ธํŠœ๋‹๊ณผ one-to-many ์ „์ด
    • ์‹คํ—˜ 4: ablation
    • ์‹คํ—˜ 5: ์‹ค๊ธฐ, ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ  ๋‚จ์€ ๊ฒฉ์ฐจ
    • ๋น„ํŒ์ ์œผ๋กœ ๋ณด๋ฉด
      • ๊ฐ•์ 
      • ์•ฝ์ ยทํ•œ๊ณ„
    • ๊ด€๋ จ ์—ฐ๊ตฌ์™€์˜ ์ž๋ฆฌ ๋งค๊น€
    • ์š”์•ฝ

๐Ÿ“ƒUHAS ๋ฆฌ๋ทฐ

cross-embodiment
dexterity
in-hand-reorientation
rl
action-space
kinematics
retargeting
sim2real
hand
IsaacSim
Cross-Embodiment Robot Manipulation via a Unified Hand Action Space
Published

July 28, 2026

  • Paper Link (arXiv:2607.03570v1)

  • Project Page (irvlutd.github.io/UHAS)

  • Code Link (IRVLUTD/UHAS_sim) โ€” Isaac Lab ์‹œ๋ฎฌ๋ ˆ์ด์…˜, Apache-2.0

  • ์ €์ž: Luis Felipe Casas, Robert Teal, Keval Shah, Abhijit Tadepalli, Wanxin Jin, Yu Xiang

  • Intelligent Robotics and Vision Lab, UT Dallas ยท Intelligent Robotics and Interactive Systems Lab, ASU

  • arXiv preprint (cs.RO), 2026-07-03 (ํ”„๋กœ์ ํŠธ ํŽ˜์ด์ง€ ๊ธฐ์ค€ RSS 2026 Dexterous Manipulation ์›Œํฌ์ˆ ํฌ์Šคํ„ฐ)

  1. ๐Ÿ’ก ์†๋งˆ๋‹ค ๊ด€์ ˆ ์ˆ˜ยท๊ตฌ์กฐยท์˜๋ฏธ๊ฐ€ ์ „๋ถ€ ๋‹ค๋ฅด๋‹ค๋Š” ์ด์œ ๋กœ dexterous ์ •์ฑ…์ด embodiment์— ๋ฌถ์—ฌ ๋ฒ„๋ฆฌ๋Š” ๋ฌธ์ œ๋ฅผ, ํ–‰๋™์„ ๊ด€์ ˆ์ด ์•„๋‹ˆ๋ผ โ€œ์† ์•ž์— ๋†“์ธ ์ •์ค€ ๊ตฌ(canonical sphere)์˜ ๋ณ€ํ˜•โ€์œผ๋กœ ์ •์˜ํ•ด ํ’€์ž๋Š” ์ œ์•ˆ.
  2. โš™๏ธ URDF๋งŒ ์žˆ์œผ๋ฉด ์†๋ณ„ ๊ตฌ(๋ฐ˜์ง€๋ฆ„ r=2l/\pi)์™€ ๊ตฌโ†”๏ธŽ์† ํ‘œ๋ฉด ๋Œ€์‘์„ ์ž๋™ ์ƒ์„ฑํ•˜๊ณ , ์ •์ฑ…์€ ์†๊ฐ€๋ฝ๋งˆ๋‹ค ํ•˜๋‚˜์”ฉ ๋ถ™์€ driving plane์˜ ํšŒ์ „ \Delta\theta์™€ ๊ทธ ์•ˆ์˜ driving vector ๋ฐ˜๊ฒฝ ๋ณ€์œ„ \Delta r โ€” 5 plane ร— 2 vector = 15์ฐจ์› ์—ฐ์† ํ–‰๋™ โ€” ๋งŒ ์ถœ๋ ฅํ•˜๋ฉฐ, Cascade Inverse Kinematics(CIK)๊ฐ€ ๋ฐ˜๋ณต ์ตœ์ ํ™” ์—†์ด ์ด๋ฅผ ์†๋ณ„ ๊ด€์ ˆ ๋ช…๋ น์œผ๋กœ ๋˜๋Œ๋ฆฐ๋‹ค(์ตœ๋Œ€ 150 Hz).
  3. ๐ŸŽฏ ํ๋ธŒ in-hand ์žฌ๋ฐฐํ–ฅ์—์„œ ์†๋ณ„ ๊ฐœ๋ณ„ ํ•™์Šต 99.1~99.8%, ๋„ค ์†์„ ํ•˜๋‚˜์˜ ์ •์ฑ…์œผ๋กœ ํ•™์Šตํ•ด๋„ 98.7~99.5%๋ฅผ ์œ ์ง€ํ•˜๊ณ , ํ•™์Šต์—์„œ ์ œ์™ธํ•œ ์†์— zero-shot์œผ๋กœ Shadow 85.7%ยทMANO 98.1%๋ฅผ ๋ƒˆ์ง€๋งŒ, 5์ง€โ†’4์ง€ ๊ต์ฐจ๋Š” 66.2~80.8%๋กœ ๋ฌด๋„ˆ์ง€๊ณ  ์‹ค๊ธฐ LEAP์€ ์—ฐ์† ์žฌ๋ฐฐํ–ฅ ํ‰๊ท  2.0ํšŒ(๊ด€์ ˆ ์ œ์–ด ๋ฒ ์ด์Šค๋ผ์ธ 0.6)์— ๊ทธ์ณ sim-to-real ๊ฒฉ์ฐจ๊ฐ€ ํฌ๊ฒŒ ๋‚จ๋Š”๋‹ค.

๐Ÿ” Ping Review

๐Ÿ” Ping โ€” A light tap on the surface. Get the gist in seconds.

๋กœ๋ด‡ ์†์œผ๋กœ ํ•™์Šตํ•œ ์กฐ์ž‘ ์ •์ฑ…์€ ๊ทธ ์†์—์„œ๋งŒ ๋ˆ๋‹ค. ๊ด€์ ˆ ์ˆ˜์™€ ์ถ• ๋ฐฐ์น˜๊ฐ€ ๋‹ค๋ฅด๊ณ , ๊ฐ™์€ ์ด๋ฆ„์˜ ๊ด€์ ˆ์ด๋ผ๋„ ํšŒ์ „์ถ•๊ณผ ๊ฐ€๋™๋ฒ”์œ„์™€ โ€œ๊ทธ ๊ฐ๋„๊ฐ€ ์˜๋ฏธํ•˜๋Š” ์ž์„ธโ€๊ฐ€ ์†๋งˆ๋‹ค ๋‹ค๋ฅด๊ธฐ ๋•Œ๋ฌธ์ด๋‹ค. ๊ทธ๋ž˜์„œ ๊ทธ๋ฆฌํผ ์ค‘์‹ฌ์˜ ๋Œ€๊ทœ๋ชจ ๋กœ๋ด‡ ํ•™์Šต์ด cross-embodiment๋กœ ํ™•์žฅ๋˜๋Š” ๋™์•ˆ, dexterous hand ์ชฝ์€ ์†์ด ๋ฐ”๋€” ๋•Œ๋งˆ๋‹ค ํ–‰๋™ ๊ณต๊ฐ„ยท๋ฐ์ดํ„ฐยทํ•™์Šต์„ ์ƒˆ๋กœ ์งœ๋Š” ๊ด€ํ–‰์— ๋จธ๋ฌผ๋Ÿฌ ์žˆ๋‹ค.

UHAS์˜ ๋‹ต์€ ๋‹จ์ˆœํ•˜๋‹ค. ํ–‰๋™์„ ์†์˜ ๊ด€์ ˆ์ด ์•„๋‹ˆ๋ผ ์†์ด ๊ฐ์‹ธ๋Š” ๊ณต๊ฐ„์˜ ๊ธฐํ•˜๋กœ ์“ฐ์ž. ์† ์•ž์— ์ •์ค€ ๊ตฌ๋ฅผ ํ•˜๋‚˜ ๋„์šฐ๊ณ , ์ •์ฑ…์€ ๊ทธ ๊ตฌ๋ฅผ ์–ด๋–ป๊ฒŒ ์ฐŒ๊ทธ๋Ÿฌ๋œจ๋ฆด์ง€๋งŒ ๊ฒฐ์ •ํ•œ๋‹ค. ์†์ด ๋ฌด์—‡์ด๋“  โ€œ๊ตฌ๋ฅผ ์ด๋ ‡๊ฒŒ ๋ณ€ํ˜•ํ•˜๋ผโ€๋Š” ๋ช…๋ น์˜ ์˜๋ฏธ๋Š” ๊ฐ™์œผ๋ฉฐ, ๊ทธ ๋ณ€ํ˜•์„ ์‹ค์ œ ๊ด€์ ˆ ๊ฐ๋„๋กœ ๋˜๋Œ๋ฆฌ๋Š” ์ผ์€ ์†๋งˆ๋‹ค ํ•œ ๋ฒˆ์”ฉ ๋งŒ๋“ค์–ด ๋‘๋Š” ๊ธฐ๊ตฌํ•™ ๋ชจ๋“ˆ(CIK)์ด ๋งก๋Š”๋‹ค. ๊ด€์ ˆ ๊ณต๊ฐ„์˜ ์ด์งˆ์„ฑ์ด ์ •์ฑ…์ด ์•„๋‹ˆ๋ผ ์ •์ฑ… ์•„๋ž˜์˜ ์ปจํŠธ๋กค๋Ÿฌ๋กœ ๋ฐ€๋ ค ๋‚ด๋ ค๊ฐ„๋‹ค. ์ด ์•„์ด๋””์–ด์˜ ๋ฟŒ๋ฆฌ๋Š” ๊ฐ™์€ ์—ฐ๊ตฌ์‹ค์˜ RobotFingerPrint๊ฐ€ ๊ทธ๋ฆฌํผ ํ‘œ๋ฉด๊ณผ ๊ตฌ ์‚ฌ์ด ๋Œ€์‘์„ ์„ธ์›Œ grasp์„ ํ•ฉ์„ฑํ•œ ๊ฒƒ์ธ๋ฐ, UHAS๋Š” ๊ทธ ๋Œ€์‘์„ grasp ํ‘œํ˜„์ด ์•„๋‹ˆ๋ผ ํ–‰๋™ ๊ณต๊ฐ„ ์ž์ฒด๋กœ ์Šน๊ฒฉ์‹œํ‚จ๋‹ค.


๊ฐœ์š”(Fig. 1). ์ •์ฑ…์€ ์ƒํƒœ \mathbf{s}_t๋กœ๋ถ€ํ„ฐ ํ–‰๋™ \mathbf{a}_t = ์ •์ค€ ๊ตฌ์˜ ๋ณ€ํ˜•์„ ๋‚ด๊ณ , ์†๋งˆ๋‹ค ์ค€๋น„๋œ Cascade IK๊ฐ€ ์ด๋ฅผ ๊ฐ ์†์˜ ๊ด€์ ˆ ํ˜•์ƒ \mathbf{q}_t๋กœ ๋ณ€ํ™˜ํ•œ๋‹ค(LEAP, MANO, Allegro, Shadow).

ํ•ต์‹ฌ ๋ฐฉ๋ฒ•๋ก :

๋จผ์ € ์†๋ณ„ ๊ตฌ๋ฅผ URDF์—์„œ ์ž๋™ ์ƒ์„ฑํ•œ๋‹ค. ํŽธ ์† ์ž์„ธ์—์„œ ์†๋ฐ”๋‹ฅ ์ค‘์‹ฌ๊ณผ ์†๋ ํ”„๋ ˆ์ž„์„ ์žก๊ณ , ์†๋ฐ”๋‹ฅ ์ค‘์‹ฌ์—์„œ ์†๋๊นŒ์ง€ ํ‰๊ท  ๊ฑฐ๋ฆฌ l๋กœ๋ถ€ํ„ฐ

r=\frac{2l}{\pi}

๋ฅผ ๋ฐ˜์ง€๋ฆ„์œผ๋กœ ์‚ผ๋Š”๋‹ค(\pi/2 ๋ผ๋””์•ˆ, ์ฆ‰ ์†๋ฐ”๋‹ฅ์—์„œ ์†๋๊นŒ์ง€ ์•ฝ 90^\circ ํ˜ธ์— ๋Œ€์‘). ๊ตฌ ์ค‘์‹ฌ์€ ์†๋ฐ”๋‹ฅ ๋ฒ•์„  ๋ฐฉํ–ฅ์œผ๋กœ r๋งŒํผ ๋„์šฐ๊ณ , +z๋Š” ์†๋ฐ”๋‹ฅ ๋ฐ”๊นฅ ๋ฒ•์„ , +x๋Š” ์ค‘์ง€ ๋ฐฉํ–ฅ์œผ๋กœ ์ •ํ•œ๋‹ค. ๋ชจ๋“  ๊ฑฐ๋ฆฌ๋ฅผ r๋กœ ์ •๊ทœํ™”ํ•˜๋ฉด ์† ํฌ๊ธฐ ์ฐจ์ด๊ฐ€ ์ง€์›Œ์ง„ ๋‹จ์œ„ ๊ตฌ๊ฐ€ ๋‚จ๊ณ , ์ด๊ฒƒ์ด ๊ณต์œ  ํ–‰๋™ ๊ณต๊ฐ„์˜ ์ขŒํ‘œ๊ณ„๊ฐ€ ๋œ๋‹ค.

๊ตฌ ํ‘œ๋ฉด์˜ ์  (\theta,\phi)(\theta: ๋ฐฉ์œ„๊ฐ, \phi: ๊ทน๊ฐ)๋ฅผ ์† ์•ˆ์ชฝ ํ‘œ๋ฉด์— ํˆฌ์˜ํ•ด ๋Œ€์‘์„ ์„ธ์šฐ๋ฉด, ์† ์ž์„ธ๊ฐ€ ๋ฐ”๋€Œ์–ด๋„ ๊ฐ ์† ํ‘œ๋ฉด์ ์˜ ๊ตฌ ์ขŒํ‘œ (\theta,\phi)๋Š” ๋ถˆ๋ณ€์ด๋‹ค. ํ–‰๋™์€ ์ด ํ‘œ๋ฉด์˜ ๋ณ€ํ˜•์ธ๋ฐ, ๋ถ๊ทน์ด ์†๋ฐ”๋‹ฅ์— ๊ณ ์ •๋˜์–ด ์žˆ์œผ๋ฏ€๋กœ \Delta\phi๋Š” ๋ฒ„๋ฆฌ๊ณ  (\Delta\theta,\Delta r)๋งŒ ์“ด๋‹ค. ์ „๋ฉด์  ์ ๋ณ„ ๋ณ€ํ˜•์€ ์ฐจ์›์ด ๋„ˆ๋ฌด ํฌ๋ฏ€๋กœ ํฌ์†Œํ•œ ์ œ์–ด ์›์†Œ๋กœ ํŒŒ๋ผ๋ฏธํ„ฐํ™”ํ•œ๋‹ค โ€” ๊ณ ์ • ๋ฐฉ์œ„๊ฐ์— ๋†“์ธ driving plane๋“ค์ด \Delta\theta๋ฅผ, ๊ฐ plane ์•ˆ์˜ ๊ณ ์ • ๊ทน๊ฐ(\phi=60^\circ,120^\circ)์— ๋†“์ธ driving vector๋“ค์ด \Delta r์„ ๋‹ด๋‹นํ•˜๊ณ , ๋‚˜๋จธ์ง€ ํ‘œ๋ฉด์€ ๋ณด๊ฐ„์œผ๋กœ ์ฑ„์šด๋‹ค. plane์€ ์†๊ฐ€๋ฝ๋งˆ๋‹ค ํ•˜๋‚˜์”ฉ ๋ถ™์ด๋ฏ€๋กœ

\dim(\mathbf{a}) = 5 + 2\times 5 = 15

์ฐจ์›์˜ ์—ฐ์† ํ–‰๋™์ด ๋œ๋‹ค(4์ง€ ์†์€ ์•ฝ์ง€ ์œ„์น˜์— plane์„ ํ•˜๋‚˜ ๋ณต์ œํ•ด 5๋กœ ๋งž์ถ˜๋‹ค).

์—ญ๋ฐฉํ–ฅ์€ CIK๊ฐ€ ๋งก๋Š”๋‹ค. ๊ด€์ ˆ์„ ์†๋์˜ ๋ฐฉ์œ„๊ฐ \theta๋ฅผ ์ฃผ๋กœ ์›€์ง์ด๋Š” lateral joint์™€ ๋ฐ˜๊ฒฝ rยท๊ทน๊ฐ \phi๋ฅผ ์ฃผ๋กœ ์›€์ง์ด๋Š” encompassing joint๋กœ ์ž๋™ ๋ถ„๋ฅ˜ํ•œ ๋’ค, lateral์€ ์˜คํ”„๋ผ์ธ lookup table๋กœ ์ƒ์ˆ˜ ์‹œ๊ฐ„์— ํ’€๊ณ , encompassing์€ ์†๊ฐ€๋ฝ ๊ธฐ๊ตฌํ•™ ์‚ฌ์Šฌ์„ ๋”ฐ๋ผ ๊ทผ์œ„โ†’์›์œ„๋กœ 1-D ๋ถ€๋ถ„๋ฌธ์ œ๋ฅผ ๊ฐ๊ฐ ์ •ํ™•ํžˆ ํ•œ ๋ฒˆ์”ฉ ํ‘ผ๋‹ค. ๋ฐ˜๋ณต ์ˆ˜์น˜ ์ตœ์ ํ™”๊ฐ€ ์—†์–ด ์ „์ฒด ํŒŒ์ดํ”„๋ผ์ธ์ด ์•ฝ 150 Hz๋กœ ๋ˆ๋‹ค.

์ฃผ์š” ๊ฒฐ๊ณผ: (Isaac Lab ํ๋ธŒ ์žฌ๋ฐฐํ–ฅ, 1000 ๋ณ‘๋ ฌ ํ™˜๊ฒฝ, ์—ํ”ผ์†Œ๋“œ๋‹น ๋ชฉํ‘œ 10๊ฐœ, ์„ฑ๊ณต๋ฅ  / ์ฒซ ๋‚™ํ•˜ ์ „ ํ‰๊ท  ์—ฐ์† ์žฌ๋ฐฐํ–ฅ ์ˆ˜)

  • ์†๋ณ„ ๊ฐœ๋ณ„ ํ•™์Šต: Allegro 99.1/9.6, LEAP 99.7/9.8, Shadow 99.3/9.6, MANO 99.8/9.9 (Table 1)
  • ๊ด€์ ˆ ์ œ์–ด ๋ฒ ์ด์Šค๋ผ์ธ: 98.5/9.2, 98.6/9.3, 98.0/9.1, 99.6/9.8 โ€” ์‹œ๋ฎฌ ๋‹จ์ผ ์†์—์„œ๋Š” ์ฐจ์ด๊ฐ€ ํฌ์ง€ ์•Š๋‹ค
  • ๋„ค ์† ๊ณต๋™ ํ•™์Šต(๋‹จ์ผ ์ •์ฑ…): 98.7~99.5๋กœ ๊ฐœ๋ณ„ ํ•™์Šต๊ณผ ๋Œ€๋“ฑ
  • Zero-shot(๋Œ€์ƒ ์†์„ ํ•™์Šต์—์„œ ์ œ์™ธ): Allegro 95.3, LEAP 95.5, MANO 98.1, Shadow 85.7 / 4.4ํšŒ
  • ๊ต์ฐจ ํ˜•ํƒœ(Table 2): 5์ง€(Shadow+MANO)๋กœ ํ•™์Šต โ†’ Allegro 66.2/1.9, LEAP 80.8/3.7. 4์ง€๋กœ ํ•™์Šต โ†’ Shadow 83.2/4.0, MANO 95.0/7.6
  • 500 iter ํŒŒ์ธํŠœ๋‹(Table 3): Shadow 85.7 โ†’ 95.8 (๋ฐ‘๋ฐ”๋‹ฅ ํ•™์Šต์€ ์•ฝ 4,500 iter)
  • ์‹ค๊ธฐ LEAP 10ํšŒ ์‹œํ–‰ ํ‰๊ท  ์—ฐ์† ์žฌ๋ฐฐํ–ฅ(Table 5): ๊ด€์ ˆ ์ œ์–ด 0.6 < UHAS zero-shot 0.9 < multi-hand 1.1 < LEAP ์ „์šฉ 2.0
  • ์‹ค๊ธฐ Allegro(๋ถ€๋ก Table 13): zero-shot 0.8, multi-hand 2.1, Allegro ์ „์šฉ 2.1

๊ฒฐ๋ก :

โ€œํ–‰๋™ ๊ณต๊ฐ„์„ ํ†ต์ผํ•œ๋‹คโ€๋Š” ๋ชฉํ‘œ์— ๋Œ€ํ•ด UHAS๋Š” ํ•™์Šต์ด ์•„๋‹ˆ๋ผ ๊ธฐํ•˜๋กœ ๋‹ตํ•œ๋‹ค. latent action์„ ์˜คํ† ์ธ์ฝ”๋”๋กœ ๋ฝ‘๊ฑฐ๋‚˜(XL-VLA๋ฅ˜) ๋ฐ์ดํ„ฐ๋กœ retargeting์„ ๋ฐฐ์šฐ๋Š” ๋Œ€์‹ , URDF์™€ ์ •์ค€ ๊ตฌ๋งŒ์œผ๋กœ ํ†ต์ผ ํ‘œํ˜„์„ ๊ตฌ์„ฑํ•˜๊ณ  ๊ทธ ์—ญ๋ณ€ํ™˜์„ ๋‹ซํžŒ ํ˜•ํƒœ์— ๊ฐ€๊นŒ์šด ์•Œ๊ณ ๋ฆฌ์ฆ˜์œผ๋กœ ์ฒ˜๋ฆฌํ•œ๋‹ค. ๋•๋ถ„์— ์ƒˆ ์†์„ ๋ถ™์ด๋Š” ๋ฐ ๋ฐ์ดํ„ฐ๊ฐ€ ํ•œ ์ค„๋„ ํ•„์š” ์—†๊ณ , ์ €์ž๋“ค์€ ์‚ฌ์ „ํ•™์Šต multi-hand ์ •์ฑ…๊ณผ โ€œ๋‹น์‹ ์˜ ์†์„ ์ถ”๊ฐ€ํ•˜๋Š”โ€ ํŒŒ์ดํ”„๋ผ์ธ์„ ํ•จ๊ป˜ ๊ณต๊ฐœํ–ˆ๋‹ค. ๋‹ค๋งŒ ์‹œ๋ฎฌ ๋‹จ์ผ ์†์—์„œ ๊ด€์ ˆ ์ œ์–ด ๋Œ€๋น„ ์ด๋“์ด 1%p ์•ˆํŒŽ์— ๋ถˆ๊ณผํ•˜๊ณ , 5์ง€โ†”๏ธŽ4์ง€ ์ „์ด์™€ sim-to-real์—์„œ ์„ฑ๋Šฅ์ด ํฌ๊ฒŒ ๋ฌด๋„ˆ์ง„๋‹ค๋Š” ์ ์—์„œ, ์ด ํ‘œํ˜„์˜ ๊ฐ€์น˜๋Š” ์•„์ง โ€œํ•˜๋‚˜์˜ ์ •์ฑ…์œผ๋กœ ์—ฌ๋Ÿฌ ์†์„ ๊ตด๋ฆด ์ˆ˜ ์žˆ๋‹คโ€๋Š” ๊ฐ€๋Šฅ์„ฑ ์ฆ๋ช…์— ๋จธ๋ฌธ๋‹ค.


๐Ÿ”” Ring Review

๐Ÿ”” Ring โ€” An idea that echoes. Grasp the core and its value.

ํ•œ ์ค„๋กœ ์‹œ์ž‘ํ•˜๋ฉด

์ด ๋…ผ๋ฌธ์€ cross-embodiment ์† ์ œ์–ด๋ฅผ ํ‘œํ˜„ ํ•™์Šต ๋ฌธ์ œ๊ฐ€ ์•„๋‹ˆ๋ผ ์ขŒํ‘œ๊ณ„ ๋ฌธ์ œ๋กœ ๋‹ค์‹œ ์„ธ์šด๋‹ค. ์†๋งˆ๋‹ค ๋‹ค๋ฅธ ๊ฒƒ์€ ๊ด€์ ˆ์ด์ง€ ์†์ด ๋ฌผ์ฒด์™€ ๋งŒ๋‚˜๋Š” ๊ณต๊ฐ„์ด ์•„๋‹ˆ๋‹ค โ€” ์–ด๋А ์†์ด๋“  ๊ฒฐ๊ตญ ๋ฌผ์ฒด๋ฅผ ๋‘˜๋Ÿฌ์‹ผ ๋Œ€๋žต ๊ตฌํ˜•์˜ ์ž‘์—…๊ณต๊ฐ„ ์•ˆ์—์„œ ์ ‘์ด‰ ํŒจํ„ด์„ ๋งŒ๋“ ๋‹ค. ๊ทธ๋ ‡๋‹ค๋ฉด ์ •์ฑ…์ด ๋งํ•ด์•ผ ํ•˜๋Š” ๊ฒƒ์€ โ€œ16๋ฒˆ ๊ด€์ ˆ์„ 0.3 rad ๊ตฝํ˜€๋ผโ€๊ฐ€ ์•„๋‹ˆ๋ผ โ€œ์ด ๋ฐฉ์œ„๊ฐ ์ชฝ ํ‘œ๋ฉด์„ ์•ˆ์œผ๋กœ 0.4๋งŒํผ ๋ฐ€์–ด๋ผโ€์—ฌ์•ผ ํ•œ๋‹ค. ์ด ๋ฌธ์žฅ์€ Allegro์—์„œ๋„ Shadow์—์„œ๋„ ์‚ฌ๋žŒ ์†์—์„œ๋„ ๊ฐ™์€ ๋œป์ด๊ณ , ๊ทธ ๋ฌธ์žฅ์„ ๊ฐ ์†์˜ ๊ด€์ ˆ ์–ธ์–ด๋กœ ๋ฒˆ์—ญํ•˜๋Š” ์ผ์€ ์ •์ฑ…์ด ์•„๋‹ˆ๋ผ ์†๋งˆ๋‹ค ํ•œ ๋ฒˆ ๋งŒ๋“ค์–ด ๋‘๋Š” ์‚ฌ์ „(dictionary), ์ฆ‰ CIK๊ฐ€ ๋งก๋Š”๋‹ค. ์ •์ฑ…์€ embodiment๋ฅผ ๋ฐฐ์šฐ์ง€ ์•Š๊ณ , ๋Œ€์‹  embodiment๊ฐ€ ์ •์ฑ… ์•„๋ž˜์—์„œ ํก์ˆ˜๋œ๋‹ค.

๋ฐฐ๊ฒฝ: ์™œ ์†์ด ๋ฐ”๋€Œ๋ฉด ์ฒ˜์Œ๋ถ€ํ„ฐ ๋‹ค์‹œ์ธ๊ฐ€

์ตœ๊ทผ ๋กœ๋ด‡ ํ•™์Šต์˜ ํ™•์žฅ์€ ์ƒ๋‹น ๋ถ€๋ถ„ ํ‰ํ–‰ ๊ทธ๋ฆฌํผ์—์„œ ์ผ์–ด๋‚ฌ๋‹ค. ๊ทธ๋ฆฌํผ๋Š” ์‚ฌ์‹ค์ƒ 1-DoF ๊ฐœํ๋ผ embodiment ์‚ฌ์ด ํ–‰๋™ ๊ณต๊ฐ„์ด ์ž๋ช…ํ•˜๊ฒŒ ์ •๋ ฌ๋˜์ง€๋งŒ, dexterous hand๋Š” ๊ทธ๋ ‡์ง€ ์•Š๋‹ค. ๊ด€์ ˆ ์ˆ˜, ์ถ• ๋ฐฐ์น˜, ์–ธ๋”์•ก์ถ”์—์ด์…˜ ์œ ๋ฌด, ์ œ์–ด ์ธํ„ฐํŽ˜์ด์Šค๊ฐ€ ์ „๋ถ€ ๋‹ค๋ฅด๊ณ , ๋ฌด์—‡๋ณด๋‹ค ๊ด€์ ˆ ๊ฐ๋„ ๋ฒกํ„ฐ์˜ ๊ฐ ์„ฑ๋ถ„์ด ๊ฐ–๋Š” ์˜๋ฏธ๊ฐ€ ์†๋งˆ๋‹ค ๋‹ค๋ฅด๋‹ค. ๊ทธ๋ž˜์„œ ๊ธฐ์กด dexterous ์‹œ์Šคํ…œ ๋Œ€๋ถ€๋ถ„์€ embodiment๋ณ„ ํ–‰๋™ ๊ณต๊ฐ„ยท๋ฐ์ดํ„ฐ์…‹ยท์žฌํ•™์Šต์— ์˜์กดํ•œ๋‹ค.

์ด ๊ณต๋ฐฑ์„ ๋ฉ”์šฐ๋ ค๋Š” ์‹œ๋„๋Š” ํฌ๊ฒŒ ์„ธ ๊ฐˆ๋ž˜๋‹ค.

  • ํ–‰๋™ ํ—ค๋“œ ๋ถ„๋ฆฌ: CrossFormer์ฒ˜๋Ÿผ ๊ณต์œ  ๋ฐฑ๋ณธ์— embodiment๋ณ„ head๋ฅผ ๋ถ™์ธ๋‹ค. ํ—ค๋“œ๋งˆ๋‹ค ๋ฐ์ดํ„ฐ๊ฐ€ ํ•„์š”ํ•˜๋‹ค.
  • ์ž ์žฌ ํ–‰๋™(latent action): XL-VLA ๋ฆฌ๋ทฐ์ฒ˜๋Ÿผ ์—ฌ๋Ÿฌ ์†์˜ ๊ด€์ ˆ ๊ถค์ ์„ ์˜คํ† ์ธ์ฝ”๋”๋กœ ๊ณต์œ  latent์— ๋ฐ€์–ด ๋„ฃ๋Š”๋‹ค. ํ†ต์ผ์€ ๋˜์ง€๋งŒ latent ์ž์ฒด๋ฅผ ๋ฐ์ดํ„ฐ๋กœ ๋ฐฐ์›Œ์•ผ ํ•˜๊ณ , ํ•™์Šต์— ํฌํ•จ๋˜์ง€ ์•Š์€ ์†์€ ์ธ์ฝ”๋”/๋””์ฝ”๋”๊ฐ€ ์—†๋‹ค.
  • ์ •์ค€ ๊ด€์ ˆ ๊ณต๊ฐ„: ์†๋“ค์„ ๊ณตํ†ต ๊ด€์ ˆ ์ •์˜๋กœ ์‚ฌ์ƒํ•œ๋‹ค. ๊ด€์ ˆ ์ˆ˜ยท๊ตฌ์กฐ๊ฐ€ ๋‹ค๋ฅด๋ฉด ์‚ฌ์ƒ์ด ์–ต์ง€์Šค๋Ÿฌ์›Œ์ง„๋‹ค.

UHAS๊ฐ€ ์„œ ์žˆ๋Š” ์ž๋ฆฌ๋Š” ๋„ค ๋ฒˆ์งธ๋‹ค โ€” ๊ธฐํ•˜ ํ‘œํ˜„. ์ €์ž๋“ค์ด ์ง์ ‘ ์ž‡๋Š” ์„ ํ–‰ ์—ฐ๊ตฌ๊ฐ€ D(R,O) Grasp(๋กœ๋ด‡-๋ฌผ์ฒด ์ƒํ˜ธ์ž‘์šฉ์˜ ํ†ต์ผ ํ‘œํ˜„)์™€ ๊ฐ™์€ ์—ฐ๊ตฌ์‹ค์˜ RobotFingerPrint(๊ทธ๋ฆฌํผ ํ‘œ๋ฉด์ ๊ณผ ์ •์ค€ ๊ตฌ ์‚ฌ์ด ์กฐ๋ฐ€ ๋Œ€์‘์œผ๋กœ grasp ํ•ฉ์„ฑ)์ธ๋ฐ, ์ด๋“ค์€ ๋ชจ๋‘ ์ •์ ์ธ grasp์„ ํ‘œํ˜„ํ•˜๋Š” ๋ฐ ๊ตฌ๋ฅผ ์ผ๋‹ค. UHAS์˜ ํ•œ ๊ฑธ์Œ์€ ์—ฌ๊ธฐ์„œ โ€œ๊ตฌ ๋ณ€ํ˜• ๊ทธ ์ž์ฒด๋ฅผ ํ–‰๋™์œผ๋กœ ์‚ผ๋Š”๋‹คโ€๋กœ ๋‚˜์•„๊ฐ„ ๊ฒƒ์ด๋‹ค. ์ •์  ํ‘œํ˜„์—์„œ ๋™์  ํ–‰๋™ ๊ณต๊ฐ„์œผ๋กœ์˜ ์Šน๊ฒฉ์ด ์ด ๋…ผ๋ฌธ์˜ ์‹ค์งˆ์  ์‹ ๊ทœ์„ฑ์ด๋‹ค.

๋ฐฉ๋ฒ• 1: URDF์—์„œ ๊ตฌ๋ฅผ ๋ฝ‘๋Š”๋‹ค


์†๋ณ„ ์ •์ค€ ๊ตฌ์˜ ์ž๋™ ์ƒ์„ฑ(Fig. 2). URDF โ†’ ํŽธ ์† ์ž์„ธ์—์„œ ์†๋ฐ”๋‹ฅ ์ค‘์‹ฌยท์†๋ ํ”„๋ ˆ์ž„ ์‹๋ณ„ โ†’ ํ‰๊ท  ์†๋ ๊ฑฐ๋ฆฌ l=(l_1+l_2+l_3+l_4)/4๋กœ๋ถ€ํ„ฐ r=2l/\pi โ†’ ์†๋ฐ”๋‹ฅ ๋ฒ•์„  ์œ„๋กœ r๋งŒํผ ๋„์šด ๊ตฌ ์ค‘์‹ฌ โ†’ x์ถ•์„ ์ค‘์ง€ ๋ฐฉํ–ฅ์œผ๋กœ ์žก์€ ์ •์ค€ ๋ฐฉํ–ฅ.

์ ˆ์ฐจ๋Š” ์ „๋ถ€ ๊ธฐ๊ตฌํ•™ ๋ถ„์„๊ณผ ๊ธฐํ•˜ ์ •๊ทœํ™”๋กœ๋งŒ ์ด๋ฃจ์–ด์ง„๋‹ค. ํŽธ ์†(fingertip ๋ฒ•์„ ์ด ์†๋ฐ”๋‹ฅ ๋ฒ•์„ ๊ณผ ๋Œ€๋žต ์ •๋ ฌ๋œ) ์ž์„ธ์—์„œ ์†๋ฐ”๋‹ฅ ์ค‘์‹ฌ์„ ์†๊ฐ€๋ฝ ๋ฟŒ๋ฆฌ ์œ„์น˜๋“ค์˜ ํ‰๊ท ์œผ๋กœ ์žก๊ณ , ๊ฑฐ๊ธฐ์„œ ์†๋๊นŒ์ง€ ํ‰๊ท  ๊ฑฐ๋ฆฌ l์„ ์žฌ์„œ

r=\frac{2l}{\pi}

๋กœ ๋ฐ˜์ง€๋ฆ„์„ ์ •ํ•œ๋‹ค. ์ด ์ƒ์ˆ˜ 2/\pi์˜ ์˜๋ฏธ๋Š” โ€œ์†๋ฐ”๋‹ฅ ์ค‘์‹ฌ์—์„œ ์†๋๊นŒ์ง€๊ฐ€ ๊ตฌ ์œ„์—์„œ ๋Œ€๋žต 90^\circ ํ˜ธ๊ฐ€ ๋˜๊ฒŒโ€ ๋งž์ถ˜ ๊ฒƒ์ด๋‹ค โ€” ์ฆ‰ ๊ตฌ๊ฐ€ ์†์˜ ์ž์—ฐ์Šค๋Ÿฌ์šด ํŒŒ์ง€ ์ž‘์—…๊ณต๊ฐ„ ์•ˆ์— ๋†“์ด๋„๋ก ํ•˜๋Š” ์ฒ™๋„ ์„ ํƒ์ด๋‹ค.

๊ตฌ ์ขŒํ‘œ๊ณ„๋Š” +z = ์†๋ฐ”๋‹ฅ ๋ฐ”๊นฅ ๋ฒ•์„ , +x = ์ค‘์ง€ ๋ฐฉํ–ฅ, y๋Š” ์˜ค๋ฅธ์† ๋ฒ•์น™์œผ๋กœ ๊ฒฐ์ •๋œ๋‹ค. ๋งˆ์ง€๋ง‰์œผ๋กœ ๋ชจ๋“  ๊ฑฐ๋ฆฌ๋ฅผ r๋กœ ๋‚˜๋ˆ  ๋‹จ์œ„ ๊ตฌ๋กœ ์ •๊ทœํ™”ํ•˜๋ฉด ์† ํฌ๊ธฐยท์†๊ฐ€๋ฝ ๊ฐœ์ˆ˜์™€ ๋ฌด๊ด€ํ•œ ๊ณต์œ  ์ขŒํ‘œ๊ณ„๊ฐ€ ์™„์„ฑ๋œ๋‹ค. ์†๋ณ„ ์‹ค์ œ r๊ณผ ๊ตฌ ์ค‘์‹ฌ์€ ๋”ฐ๋กœ ๋ณด๊ด€๋˜์–ด ๋‚˜์ค‘์— CIK๊ฐ€ ์“ด๋‹ค.

์—ฌ๊ธฐ์„œ ์ฃผ๋ชฉํ•  ์ ์€ ์ด ๊ณผ์ •์— ํ•™์Šต๋„ ๋ฐ์ดํ„ฐ๋„ ์‚ฌ๋žŒ ๊ฐœ์ž…๋„ ์—†๋‹ค๋Š” ๊ฒƒ์ด๋‹ค. URDF ํ•˜๋‚˜๋ฉด ์ƒˆ ์†์ด ์ด ํ‘œํ˜„์— ๋“ค์–ด์˜จ๋‹ค. ์ €์ž๋“ค์ด ๊ณต๊ฐœ ์ €์žฅ์†Œ์— โ€œBring Your Own Handโ€ ๊ฐ€์ด๋“œ(docs/add_hand.md)๋ฅผ ๋„ฃ์„ ์ˆ˜ ์žˆ์—ˆ๋˜ ์ด์œ ๊ฐ€ ์—ฌ๊ธฐ ์žˆ๋‹ค.

๋ฐฉ๋ฒ• 2: ๊ตฌ ํ‘œ๋ฉด๊ณผ ์† ํ‘œ๋ฉด์„ ๋ถ™์ธ๋‹ค


ํ†ต์ผ ์† ํ‘œ๋ฉด ๋Œ€์‘์˜ ๊ตฌ์„ฑ(Fig. 3). (a) ๊ตฌ ํ‘œ๋ฉด ๊ท ์ผ ์ƒ˜ํ”Œ๋ง โ†’ (b) ๊ฐ ์ ์˜ ๊ตฌ๋ฉด ์ขŒํ‘œ (\theta,\phi)์™€ ๋ฐ”๊นฅ ๋ฒ•์„  ๊ณ„์‚ฐ โ†’ (c) ์† ์•ˆ์ชฝ ํ‘œ๋ฉด์œผ๋กœ ํˆฌ์˜ํ•ด ์กฐ๋ฐ€ ๋Œ€์‘ ์ƒ์„ฑ โ†’ (d) ์† ์ž์„ธ๊ฐ€ ๋ฐ”๋€Œ์–ด๋„ ๊ฐ ํ‘œ๋ฉด์ ์˜ ๊ตฌ๋ฉด ์ขŒํ‘œ๋Š” ๊ทธ๋Œ€๋กœ.

ํ•ต์‹ฌ์€ (d)๋‹ค. ์† ํ‘œ๋ฉด์ ์˜ 3D ์œ„์น˜๋Š” ๊ด€์ ˆ ํ˜•์ƒ์— ๋”ฐ๋ผ ๋ณ€ํ•˜์ง€๋งŒ ๊ทธ ์ ์— ๋ถ™์€ (\theta,\phi) ๋ผ๋ฒจ์€ ๊ณ ์ •์ด๋‹ค. ์ด ํ˜•์ƒ ๋ถˆ๋ณ€ ํŒŒ๋ผ๋ฏธํ„ฐํ™” ๋•์— ์„œ๋กœ ๋‹ค๋ฅธ ์†์ด ๊ณตํ†ต์˜ ๊ตฌ๋ฉด ์ขŒํ‘œ ๋„๋ฉ”์ธ์„ ๊ณต์œ ํ•˜๊ฒŒ ๋˜๊ณ , โ€œ๊ตฌ ์œ„ (\theta,\phi) ์ง€์ ์„ ๋ฐ˜๊ฒฝ r'๋กœ ์˜ฎ๊ฒจ๋ผโ€๋ผ๋Š” ๋ช…๋ น์ด ๋ชจ๋“  ์†์—์„œ ๋™์ผํ•˜๊ฒŒ ํ•ด์„๋œ๋‹ค. ๊ด€์ ˆ ๊ฐ๋„๋ผ๋Š” embodiment ๊ณ ์œ  ์–ธ์–ด ๋Œ€์‹ , ๊ตฌ๋ฉด ์ขŒํ‘œ๋ผ๋Š” ๊ณตํ†ต ์–ธ์–ด๊ฐ€ ์ƒ๊ธด ์…ˆ์ด๋‹ค.

๋ฐฉ๋ฒ• 3: ๊ตฌ๋ฅผ ์–ด๋–ป๊ฒŒ ์ฐŒ๊ทธ๋Ÿฌ๋œจ๋ฆด ๊ฒƒ์ธ๊ฐ€ โ€” 15์ฐจ์› ํ–‰๋™


UHAS์˜ ๊ตฌ ๋ณ€ํ˜• ํŒŒ๋ผ๋ฏธํ„ฐํ™”(Fig. 4). (a) driving plane ์ดˆ๊ธฐ ๋ฐฐ์น˜(์œ„์—์„œ ๋ณธ ๊ทธ๋ฆผ, ์—ฌ๊ธฐ์„œ๋Š” 4๊ฐœ) โ†’ (b) plane์„ ํšŒ์ „์‹œ์ผœ lateral ๋ณ€ํ˜• \Delta\theta ์ œ์–ด โ†’ (c) plane ์•ˆ driving vector์˜ ๋ฐ˜๊ฒฝ ๋ณ€์œ„๋กœ \Delta r ์ œ์–ด โ†’ (d) ๋ณด๊ฐ„์œผ๋กœ ๋ณต์›ํ•œ ์ตœ์ข… ๋ณ€ํ˜• ๊ตฌ.

ํ‘œ๋ฉด์  ํ•˜๋‚˜ํ•˜๋‚˜์˜ ๋ณ€ํ˜•์„ ์ง์ ‘ ๋‚ด๋ณด๋‚ด๋Š” ๊ฒƒ์€ ์ฐจ์›์ด ๊ฐ๋‹น๋˜์ง€ ์•Š๋Š”๋‹ค. ๊ทธ๋ž˜์„œ ๋‘ ๋‹จ๊ณ„๋กœ ์••์ถ•ํ•œ๋‹ค.

์ฒซ์งธ, ๋ณ€ํ˜•์˜ ์ž์œ ๋„๋ฅผ ์ค„์ธ๋‹ค. ์ •๊ทœํ™”๋œ ๊ธฐ์ค€ ๊ตฌ ์œ„ ์ ์„ (\theta,\phi,r)๋กœ ์“ฐ๋ฉด(r=1์ด ๋ฏธ๋ณ€ํ˜•), ์‹ค์ œ๋กœ ์“ฐ๋Š” ์„ฑ๋ถ„์€ (\Delta\theta,\Delta r) โ€” ์˜† ๋ฐฉํ–ฅ ๊ฐ๋ณ€์œ„์™€ ๋ฐ˜๊ฒฝ ํŒฝ์ฐฝ/์ˆ˜์ถ• โ€” ๋‘ ๊ฐœ๋ฟ์ด๋‹ค. \Delta\phi๋ฅผ ๋ฒ„๋ฆฐ ๊ทผ๊ฑฐ๋Š” UHAS ๊ตฌ์„ฑ ์ž์ฒด๋‹ค: ๊ตฌ์˜ ๋ถ๊ทน์ด ์†๋ฐ”๋‹ฅ ํ”„๋ ˆ์ž„์— ๊ฐ•์ฒด๋กœ ๊ณ ์ •๋˜์–ด ์žˆ์œผ๋ฏ€๋กœ ๊ทน๊ฐ ๋ฐฉํ–ฅ ๋ณ€ํ˜•์€ ์†๋ฐ”๋‹ฅ ์ž์ฒด๋ฅผ ์›€์ง์ด๋Š” ๊ฒƒ๊ณผ ์ค‘๋ณต๋œ๋‹ค.

๋‘˜์งธ, ํฌ์†Œํ•œ ์ œ์–ด ์›์†Œ๋กœ ํŒŒ๋ผ๋ฏธํ„ฐํ™”ํ•œ๋‹ค. ๊ตฌ ์ค‘์‹ฌ์„ ์ง€๋‚˜๋ฉด์„œ ๊ณ ์ • ๋ฐฉ์œ„๊ฐ \theta_{\text{plane}}์— ๋†“์ธ ํ‰๋ฉด๋“ค(driving plane)์ด \Delta\theta๋ฅผ ๋‹ด๋‹นํ•˜๊ณ , ๊ฐ plane ์•ˆ์—์„œ ๊ณ ์ • ๊ทน๊ฐ์— ๋†“์ธ ์ œ์–ด์ ๋“ค(driving vector)์˜ ๋ฐ˜๊ฒฝ ๋ณ€์œ„๊ฐ€ \Delta r์„ ๋‹ด๋‹นํ•œ๋‹ค. ๋‚˜๋จธ์ง€ ํ‘œ๋ฉด์€ ๋ณด๊ฐ„์œผ๋กœ ์ฑ„์šด๋‹ค โ€” \Delta\theta๋Š” ์ด์›ƒ plane ๊ฐ’๋“ค์˜ ๋ณด๊ฐ„, \Delta r์€ (\theta,\phi) ํŒŒ๋ผ๋ฏธํ„ฐ ๊ณต๊ฐ„์—์„œ์˜ 2์ฐจ์› ๋ณด๊ฐ„.

plane์„ ์†๊ฐ€๋ฝ์— ์ •๋ ฌ์‹œํ‚ค๋ฉด(๊ฐ ์†๊ฐ€๋ฝ ํ•˜๋‚˜์”ฉ) 5 plane ร— 2 vector ๊ตฌ์„ฑ์—์„œ

\dim(\mathbf{a}) = 5 + 2\times 5 = 15

์ด ๋œ๋‹ค. ๋ถ€๋ก B์˜ ๊ตฌํ˜„ ์„ธ๋ถ€๋Š” ๋‹ค์Œ๊ณผ ๊ฐ™๋‹ค. driving vector๋Š” \phi=60^\circ์™€ \phi=120^\circ์— ๋“ฑ๊ฐ„๊ฒฉ์œผ๋กœ ๋†“์ด๊ณ  ๋ฐ˜๊ฒฝ ๋ณ€์œ„ ๋ฒ”์œ„๋Š” [-2,2]๋‹ค. lateral ํ–‰๋™์€ ๊ฐ ์†์˜ lookup table์— ์ €์žฅ๋œ ๊ทน๋‹จ๊ฐ’์œผ๋กœ ํด๋ฆฌํ•‘๋œ๋‹ค. 4์ง€ ์†์€ ์•ฝ์ง€ ๋ฐฉ์œ„๊ฐ ์œ„์น˜์— plane์„ ํ•˜๋‚˜ ๋” ๋ณต์ œํ•ด 5-plane ํ˜•์‹์„ ๋งž์ถ”๋˜, ๋ณต์ œ๋œ plane์˜ \Delta\theta,\Delta r์€ ํ‰๊ท  ๋‚ธ ๋’ค ๋ณด๊ฐ„์— ๋“ค์–ด๊ฐ„๋‹ค.

ํ•œ ๊ฐ€์ง€ ํฅ๋ฏธ๋กœ์šด ์„ค๊ณ„ ๊ฒฐ์ •์ด ์žˆ๋‹ค. ๋ฐ˜๊ฒฝ์ด ์Œ์ˆ˜๊ฐ€ ๋œ ๊ตฌ ์ ์€ CIK ํ˜ธ์ถœ ์ „์— ๋ฒ„๋ ค์ง€๊ณ , ๊ทธ ๊ฒฐ๊ณผ ๋„๋‹ฌ ๋Œ€์ƒ ์ ์ด ํ•˜๋‚˜๋„ ๋‚จ์ง€ ์•Š์€ encompassing ๊ด€์ ˆ์€ ์™„์ „ ํ์‡„ ์ž์„ธ๋กœ ๋ช…๋ น๋œ๋‹ค. ์ €์ž๋“ค์€ ์Œ์˜ ๋ฐ˜๊ฒฝ ๋ณ€ํ˜•์„ ํ—ˆ์šฉํ•˜๋Š” ํŽธ์ด ๋™์ ์ธ ํ๋ธŒ ์žฌ๋ฐฐํ–ฅ์—์„œ ์„ฑ๋Šฅ์ด ํฌ๊ฒŒ ๋‚ซ๋‹ค๊ณ  ๋ณด๊ณ ํ•œ๋‹ค โ€” ๊ฒฉ๋ ฌํ•œ ์žฌ๋ฐฐ์น˜ ์ค‘ ์†๊ฐ€๋ฝ์„ ๋น ๋ฅด๊ฒŒ ์ ‘์„ ์ˆ˜ ์žˆ๊ฒŒ ํ•ด ์ฃผ๊ธฐ ๋•Œ๋ฌธ์ด๋‹ค. ๋‹ค์‹œ ๋งํ•ด โ€œ๊ตฌ ๋ณ€ํ˜•โ€์ด๋ผ๋Š” ๋งค๋ˆํ•œ ๊ธฐํ•˜ ์€์œ ๋Š” ์‹ค์ œ๋กœ๋Š” ํ•˜๋“œ ํ์‡„๋ผ๋Š” ์ด์‚ฐ ๋™์ž‘์„ ๋’ท๋ฌธ์œผ๋กœ ํฌํ•จํ•˜๊ณ  ์žˆ๋‹ค.

๋ฐฉ๋ฒ• 4: Cascade Inverse Kinematics โ€” ๋˜๋Œ๋ฆฌ๋Š” ๊ธธ


๊ด€์ ˆ ๋ถ„๋ฅ˜์™€ CIK(Fig. 5). (a) lateral joint โ€” ์†๋์˜ ๋ฐฉ์œ„๊ฐ \theta๋ฅผ ์ฃผ๋กœ ๋ฐ”๊พธ๋Š” ์ขŒ์šฐ ์šด๋™. (b) encompassing joint โ€” ๋ฐ˜๊ฒฝ r๊ณผ ๊ทน๊ฐ \phi๋ฅผ ์ฃผ๋กœ ๋ฐ”๊พธ๋ฉฐ ์†๊ฐ€๋ฝ์ด ๊ตฌ ํ‘œ๋ฉด์— ๊ฐ๊ธฐ๊ฒŒ ํ•œ๋‹ค. (c) ๋ณ€ํ˜•๋œ ๊ตฌ๋ฅผ ์ž…๋ ฅ์œผ๋กœ ๋ฐ›์•„ ์†๊ฐ€๋ฝ ์‚ฌ์Šฌ์„ ๋”ฐ๋ผ ์ˆœ์ฐจ์ ์œผ๋กœ ํ’€์–ด ๊ด€์ ˆ ํ˜•์ƒ์„ ์ถœ๋ ฅํ•˜๋Š” cascade.

์ผ๋ฐ˜ ์ˆ˜์น˜ IK ์†”๋ฒ„๋Š” ๋ฐ˜๋ณต ์ตœ์ ํ™”๋ผ ์‹ค์‹œ๊ฐ„ dexterous ์ œ์–ด์— ๋ฌด๊ฒ๋‹ค. CIK๋Š” UHAS์˜ ๊ธฐํ•˜ ๊ตฌ์กฐ๋ฅผ ์ด์šฉํ•ด ๋ฌธ์ œ๋ฅผ ๋‘ ์ข…๋ฅ˜์˜ ํ›จ์”ฌ ์‰ฌ์šด ๋ถ€๋ถ„๋ฌธ์ œ๋กœ ์ชผ๊ฐ ๋‹ค.

(1) ๊ด€์ ˆ ๋ถ„๋ฅ˜. ์†๋งˆ๋‹ค URDF์—์„œ ํ•œ ๋ฒˆ, ํŽธ ์† ๊ธฐ์ค€ ์ž์„ธ์—์„œ ๊ฐ ๊ด€์ ˆ์„ ๊ฐ€๋™๋ฒ”์œ„ ์ „์ฒด๋กœ ํ›‘์œผ๋ฉฐ ๋‚˜๋จธ์ง€๋ฅผ ๊ณ ์ •ํ•œ ์ฑ„ ์†๋ ๊ตฌ๋ฉด ์ขŒํ‘œ (\theta,\phi,r)์˜ ๋ณ€ํ™”๋ฅผ ์ˆœ๊ธฐ๊ตฌํ•™์œผ๋กœ ๊ธฐ๋กํ•œ๋‹ค. \theta๋ฅผ ์ฃผ๋กœ ๋ฐ”๊พธ๋ฉด lateral, rยท\phi๋ฅผ ์ฃผ๋กœ ๋ฐ”๊พธ๋ฉด encompassing์ด๋‹ค. ๊ด€์ ˆ ํšŒ์ „์ถ•์ด ์†๋์„ ํ–ฅํ•ด ์žˆ์–ด ํŒ์ •์ด ์• ๋งคํ•œ ๊ฒฝ์šฐ์—๋Š” ๋‚˜๋จธ์ง€ ๊ด€์ ˆ์„ ๋ถ€๋ถ„์ ์œผ๋กœ ๊ตฝํžŒ ๋’ค ๋‹ค์‹œ ํ›‘๋Š”๋‹ค.


๊ด€์ ˆ ๋ถ„๋ฅ˜ ์ ˆ์ฐจ(Fig. 8). (a) ์†๋ ๋ฐฉ์œ„๊ฐ \theta์— ๋Œ€ํ•œ ์˜ํ–ฅ์œผ๋กœ lateral joint ํŒ์ •. (b) ์†๋ ๋ฐ˜๊ฒฝ rยท๊ทน๊ฐ \phi์— ๋Œ€ํ•œ ์˜ํ–ฅ์œผ๋กœ encompassing joint ํŒ์ •.

(2) Lateral: lookup table. ๊ฐ lateral ๊ด€์ ˆ์„ ๊ท ์ผ ๊ฐ„๊ฒฉ์œผ๋กœ ํ›‘์œผ๋ฉด์„œ, ๋งค ์ƒ˜ํ”Œ๋งˆ๋‹ค ๊ทธ ๊ฐ’์„ ๊ณ ์ •ํ•˜๊ณ  ๋ฏธ๋ณ€ํ˜• ๊ธฐ์ค€ ๊ตฌ ์œ„์—์„œ encompassing ๊ด€์ ˆ๋“ค์„ ํ‘ผ ๋’ค ๊ฒฐ๊ณผ ์†๋ ๋ฐฉ์œ„๊ฐ \theta_{\text{fingertip}}์„ ๊ธฐ๋กํ•œ๋‹ค. ๊ทธ๋Ÿฌ๋ฉด q_{\text{lateral}}\mapsto\theta_{\text{fingertip}} ์‚ฌ์ƒ์ด ์˜คํ”„๋ผ์ธ์œผ๋กœ ์™„์„ฑ๋œ๋‹ค. ์ถ”๋ก  ์‹œ์—๋Š” ์ •์ฑ…์ด ๋‚ธ \Delta\theta๋กœ๋ถ€ํ„ฐ

\theta_{\text{fingertip}}=\theta_{\text{initial}}+\Delta\theta

๋ฅผ ๊ณ„์‚ฐํ•˜๊ณ (\theta_{\text{initial}}์€ ๊ฐ€๋™๋ฒ”์œ„ ์ค‘์•™์˜ ์ค‘๋ฆฝ ์ž์„ธ), ํ…Œ์ด๋ธ” ์—ญ์กฐํšŒ๋กœ ์ƒ์ˆ˜ ์‹œ๊ฐ„์— ๊ด€์ ˆ๊ฐ’์„ ์–ป๋Š”๋‹ค.

(3) Encompassing: ๊ทผ์œ„โ†’์›์œ„ cascade. lateral์ด ์ •ํ•ด์ง„ ๋’ค, encompassing ๊ด€์ ˆ์„ ์†๊ฐ€๋ฝ ์‚ฌ์Šฌ์„ ๋”ฐ๋ผ ์ˆœ์„œ๋Œ€๋กœ ํ‘ผ๋‹ค. ๊ด€์ ˆ i๋งˆ๋‹ค ์ด๋ฏธ ๊ณ„์‚ฐ๋œ ๋ถ€๋ชจ ๊ด€์ ˆ๊ฐ’์œผ๋กœ ์ˆœ๊ธฐ๊ตฌํ•™์„ ๋Œ๋ ค ๊ด€์ ˆ i์™€ ๊ทธ ํ•˜์œ„ ๋งํฌ๋“ค์— ๋Œ€์‘ํ•˜๋Š” ๋ชฉํ‘œ ๊ตฌ ํ‘œ๋ฉด์ ์„ ๊ด€์ ˆ i์˜ ๊ตญ์†Œ ์ขŒํ‘œ๊ณ„๋กœ ์˜ฎ๊ธด ๋’ค, ๊ทธ ์ ๋“ค์„ ๋ณ€ํ˜• ๊ตฌ ํ‘œ๋ฉด์— ์˜ฌ๋ฆฌ๋Š” ๊ฐ๋„๋ฅผ ์ง์ ‘ ๊ณ„์‚ฐํ•œ๋‹ค. ๊ฐ ๊ด€์ ˆ์ด ๋‹จ์ผ forward pass์—์„œ ์ •ํ™•ํžˆ ํ•œ ๋ฒˆ์”ฉ ํ’€๋ฆฌ๊ณ  ๋ฐ˜๋ณต ์ตœ์ ํ™”๊ฐ€ ์—†๋‹ค. ์†๊ฐ€๋ฝ๋“ค์€ UHAS ์ •์‹ํ™”์—์„œ ๊ธฐ๊ตฌํ•™์ ์œผ๋กœ ๋…๋ฆฝ์ด๋ฏ€๋กœ ์†๊ฐ€๋ฝ๋ณ„๋กœ๋„ ๋ณ‘๋ ฌ์ ์ด๋‹ค.

๊ทธ ๊ฒฐ๊ณผ ์ „์ฒด CIK ํŒŒ์ดํ”„๋ผ์ธ์ด ์•ฝ 150 Hz๋กœ ๋ˆ๋‹ค. ์ €์ž๋“ค์€ ์‹ค๊ธฐ์—์„œ CIK๊ฐ€ ๋ณ‘๋ชฉ์ด์—ˆ๋˜ ์ ์€ ์—†๊ณ , ์ง€์—ฐ์˜ ์ง€๋ฐฐ์  ์›์ธ์€ LEAP ์†๊ณผ์˜ ์‹œ๋ฆฌ์–ผ ํ†ต์‹ ๊ณผ AprilTag ๊ธฐ๋ฐ˜ ๋ฌผ์ฒด ์ž์„ธ ์ถ”์ •์ด์—ˆ๋‹ค๊ณ  ๋ช…์‹œํ•œ๋‹ค.

๋ฐฉ๋ฒ• 5: ํ–‰๋™๋งŒ ํ†ต์ผํ•ด์„œ๋Š” ๋ถ€์กฑํ•˜๋‹ค โ€” ๊ด€์ธก๋„ ๊ตฌ ์ขŒํ‘œ๊ณ„๋กœ

ํ–‰๋™ ๊ณต๊ฐ„์„ ํ†ต์ผํ•ด ๋†“๊ณ  ๊ด€์ธก์— ์›์‹œ ๊ด€์ ˆ๊ฐ’์„ ๋„ฃ์œผ๋ฉด ์ •์ฑ…์€ ์—ฌ์ „ํžˆ embodiment์— ๋ฌถ์ธ๋‹ค. ๊ด€์ ˆ๊ฐ’์˜ ์˜๋ฏธ์™€ ์ˆ˜์น˜ ๋ฒ”์œ„๊ฐ€ ์†๋งˆ๋‹ค ๋‹ค๋ฅด๊ธฐ ๋•Œ๋ฌธ์ด๋‹ค. ๊ทธ๋ž˜์„œ UHAS๋Š” ๊ด€์ธก๋„ ์† ํ‘œ๋ฉด ๋Œ€์‘ ์œ„์—์„œ ์žฌ๊ตฌ์„ฑํ•œ๋‹ค.

์†๊ฐ€๋ฝ๋งˆ๋‹ค ๊ธฐ๊ตฌํ•™ ์‚ฌ์Šฌ์„ ๋ฟŒ๋ฆฌ์—์„œ ์†๋๊นŒ์ง€ 7๊ฐœ ๋“ฑ๊ฐ„๊ฒฉ ์ ์œผ๋กœ ์ด์‚ฐํ™”ํ•˜๊ณ , ๊ฐ ์ ์˜ ๋ถ€๋ชจ ๊ด€์ ˆ์€ ์ •์ค€ ๊ตฌ ์œ„ ์ตœ๊ทผ์ ‘ ํ‘œ๋ฉด ๋Œ€์‘์œผ๋กœ ์ •ํ•œ๋‹ค. ์ ์˜ ์œ„์น˜๋Š” ์ˆœ๊ธฐ๊ตฌํ•™์œผ๋กœ, ์„ ์†๋„ยท๊ฐ์†๋„๋Š” ํ˜„์žฌ ๊ด€์ ˆ ํ˜•์ƒ์—์„œ ํ‰๊ฐ€ํ•œ ์ž์ฝ”๋น„์•ˆ์œผ๋กœ ๊ตฌํ•œ๋‹ค. ๋ณธ๋ฌธ ์ •์ฑ…๋“ค์€ ์ด ์ค‘ ์†๊ฐ€๋ฝ๋‹น 2์ (์ค‘๊ฐ„์ ๊ณผ ์†๋)๋งŒ ์“ด๋‹ค. ๋ชจ๋“  ์œ„์น˜ยท์†๋„๋Š” ์ •์ค€ ๊ตฌ ์ขŒํ‘œ๊ณ„์—์„œ ํ‘œํ˜„๋˜๊ณ  ์†๋ณ„ ๋ฐ˜์ง€๋ฆ„ r๋กœ ์ •๊ทœํ™”๋œ๋‹ค. 4์ง€ ์†์€ ์•ฝ์ง€ ๊ด€์ธก์„ ๋ณต์ œํ•ด ์ฐจ์›์„ ๋งž์ถ˜๋‹ค.


๋„ค ์†์— ๊ฑธ์นœ ๋™ํ˜•(homogeneous) ๊ด€์ธก์ (Fig. 9). ์†๊ฐ€๋ฝ ์‚ฌ์Šฌ์„ ๋”ฐ๋ผ ์žก์€ ์ ๋“ค โ€” ์†๋งˆ๋‹ค ๊ด€์ ˆ ์ˆ˜์™€ ์‚ฌ์Šฌ ๊ธธ์ด๊ฐ€ ๋‹ฌ๋ผ๋„ ์ •์ฑ…์ด ๋ณด๋Š” ๊ฒƒ์€ ๊ตฌ ์ขŒํ‘œ๊ณ„์—์„œ ์ •๊ทœํ™”๋œ ๊ฐ™์€ ๊ฐœ์ˆ˜์˜ ์ ์ด๋‹ค.

์ด ๋ถ€๋ถ„์ด ์‚ฌ์‹ค ๋…ผ๋ฌธ์˜ ์ ˆ๋ฐ˜์ด๋‹ค. โ€œํ†ต์ผ ํ–‰๋™ ๊ณต๊ฐ„โ€์ด๋ผ๋Š” ์ œ๋ชฉ์ด ๊ฐ€๋ฆฌํ‚ค๋Š” ๊ฒƒ๋ณด๋‹ค ์‹ค์ œ๋กœ ํ†ต์ผ๋œ ๊ฒƒ์€ ๋” ๋งŽ๋‹ค โ€” ํ–‰๋™, ๊ด€์ธก, ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ  (๋’ค์— ๋‚˜์˜ฌ) ๋ณด์ƒ์˜ ์ •๊ทœํ™” ํ•ญ๊นŒ์ง€ ์† ์‚ฌ์ด์— ์ •๋ ฌ๋˜์–ด์•ผ ๋‹จ์ผ ์ •์ฑ…์ด ์„ฑ๋ฆฝํ•œ๋‹ค.

์ง๊ด€: ์™œ ํ•˜ํ•„ ๊ตฌ์ธ๊ฐ€

์„ธ ๊ฐ€์ง€๊ฐ€ ๊ฒน์นœ๋‹ค.

์ฒซ์งธ, ์œ„์ƒ(topology)์ด ์†์˜ ๊ฐœ์ˆ˜๋ฅผ ์ง€์šด๋‹ค. ๊ด€์ ˆ ๊ณต๊ฐ„์˜ ์ฐจ์›์€ ์†๊ฐ€๋ฝ ๊ฐœ์ˆ˜ยท๊ด€์ ˆ ์ˆ˜์— ์ข…์†๋˜์ง€๋งŒ, ๊ตฌ๋ฉด์€ ์—ฐ์†์ด๊ณ  ๋‹ซํ˜€ ์žˆ์œผ๋ฉฐ ์†๊ฐ€๋ฝ์ด ๋ช‡ ๊ฐœ๋“  ๊ฐ™์€ (\theta,\phi) ๋„๋ฉ”์ธ์„ ๊ฐ–๋Š”๋‹ค. 4์ง€์™€ 5์ง€๋ฅผ ๊ฐ™์€ ํ‘œํ˜„์— ๋„ฃ์„ ์ˆ˜ ์žˆ๋Š” ๊ฒƒ์€ ํ‘œํ˜„์ด ์†๊ฐ€๋ฝ์„ ์„ธ์ง€ ์•Š๊ธฐ ๋•Œ๋ฌธ์ด๋‹ค(๊ทธ๋Ÿผ์—๋„ driving plane์€ ์†๊ฐ€๋ฝ์— ์ •๋ ฌ๋˜๋ฏ€๋กœ ๊ฐœ์ˆ˜ ์˜์กด์ด ๋’ท๋ฌธ์œผ๋กœ ๋‹ค์‹œ ๋“ค์–ด์˜จ๋‹ค โ€” ์•„๋ž˜ ๋น„ํŒ ์ฐธ์กฐ).

๋‘˜์งธ, ์กฐ์ž‘ ํ–‰๋™์˜ ์ƒ๋‹น์ˆ˜๊ฐ€ ์‹ค์ œ๋กœ ๋ฐ˜๊ฒฝยท๊ฐ๋„ ์šด๋™์ด๋‹ค. ๋ฌผ์ฒด๋ฅผ ๊ฐ์‹ธ๊ณ , ์กฐ์ด๊ณ , ๊ตด๋ฆฌ๋Š” ๋™์ž‘์€ โ€œ๋ฌผ์ฒด ์ค‘์‹ฌ ์ž‘์—…๊ณต๊ฐ„ ์ฃผ์œ„์˜ ํ˜‘์‘๋œ ๋ฐ˜๊ฒฝยท๊ฐ ์ƒํ˜ธ์ž‘์šฉโ€์œผ๋กœ ์ฝํžŒ๋‹ค. ๊ตฌ ๋ณ€ํ˜•์€ ์ด ๋ถ€๋ฅ˜์˜ ํ–‰๋™์„ ์ €์ฐจ์›์œผ๋กœ ์ •ํ™•ํžˆ ๋‹ด๋Š”๋‹ค. ๋ฐ˜๋Œ€๋กœ ๋งํ•˜๋ฉด ์ด ์€์œ ๊ฐ€ ์ž˜ ๋งž์ง€ ์•Š๋Š” ์กฐ์ž‘(์ •๋ฐ€ ํ•€์น˜, ๋„๊ตฌ ์‚ฌ์šฉ, ํ•œ ์†๊ฐ€๋ฝ ์ ‘์ด‰)์—์„œ๋Š” ํ‘œํ˜„๋ ฅ์ด ์˜์‹ฌ์Šค๋Ÿฝ๋‹ค.

์…‹์งธ, ์—ญ๋ณ€ํ™˜์ด ์‹ธ๋‹ค. ์ด ํ‘œํ˜„์ด ์‹ค์šฉ์ ์ธ ์ง„์งœ ์ด์œ ๋‹ค. ํ†ต์ผ ํ‘œํ˜„์„ ๋งŒ๋“œ๋Š” ๊ฒƒ ์ž์ฒด๋Š” ์–ด๋ ต์ง€ ์•Š์ง€๋งŒ โ€” latent๋„ ์ •์ค€ ๊ด€์ ˆ ๊ณต๊ฐ„๋„ ๋‹ค ํ†ต์ผ ํ‘œํ˜„์ด๋‹ค โ€” ๊ทธ๊ฒƒ์„ ์‹ค์‹œ๊ฐ„์œผ๋กœ ๊ด€์ ˆ๋กœ ๋˜๋Œ๋ฆฌ๋Š” ๋น„์šฉ์ด ๋ฌธ์ œ๋‹ค. ๊ตฌ ๋ณ€ํ˜•์€ ๊ด€์ ˆ ์—ญํ• ์„ \theta ๋‹ด๋‹น(lateral)๊ณผ r,\phi ๋‹ด๋‹น(encompassing)์œผ๋กœ ์ž์—ฐ์Šค๋Ÿฝ๊ฒŒ ๋ถ„๋ฆฌํ•ด ์ฃผ๊ณ , ์ด ๋ถ„๋ฆฌ ๋•์— IK๊ฐ€ lookup + 1-D ์ˆœ์ฐจ ํ•ด๋กœ ๋ฌด๋„ˆ์ง„๋‹ค. ์ฆ‰ ํ‘œํ˜„์˜ ๊ธฐํ•˜๊ฐ€ ์—ญ๋ณ€ํ™˜ ์•Œ๊ณ ๋ฆฌ์ฆ˜์˜ ๊ตฌ์กฐ๋ฅผ ๋ฏธ๋ฆฌ ์ •ํ•ด ์ค€๋‹ค. ์ด๊ฒƒ์ด UHAS์˜ ์„ค๊ณ„์—์„œ ๊ฐ€์žฅ ์ž˜ ๋งž๋ฌผ๋ฆฐ ๋ถ€๋ถ„์ด๋‹ค.

์‹คํ—˜: ์…‹์—…


์‹คํ—˜ ์…‹์—…(Fig. 6). (a) Isaac Lab ์‹œ๋ฎฌ๋ ˆ์ด์…˜ โ€” Allegro(4์ง€), LEAP(4์ง€), Shadow(5์ง€), MANO ์‚ฌ๋žŒ ์† ๋ชจ๋ธ(5์ง€). (b) ์‹ค๊ธฐ โ€” LEAP ์†, AprilTag๋ฅผ ๋ถ™์ธ ํ๋ธŒ, RealSense ์นด๋ฉ”๋ผ.

๊ณผ์ œ. Isaac Lab์˜ Repose Cube ํ™˜๊ฒฝ์„ sphere controller๋กœ ๊ฐœ์กฐํ•ด ์“ด๋‹ค. ์‹œ๋ฎฌ ์—ํ”ผ์†Œ๋“œ๋งˆ๋‹ค ์†์€ 10๊ฐœ์˜ ๋ชฉํ‘œ ์ž์„ธ๋ฅผ ์ˆœ์ฐจ๋กœ ๋‹ฌ์„ฑํ•ด์•ผ ํ•˜๊ณ , ํ๋ธŒ๊ฐ€ ๋–จ์–ด์ง€๋ฉด ํ™˜๊ฒฝ์„ ๋ฆฌ์…‹ํ•ด ๋‚จ์€ ์‹œ๋„๋ฅผ ์ด์–ด๊ฐ„๋‹ค. ๋ชฉํ‘œ ํ•˜๋‚˜๋‹น ์ œํ•œ ์‹œ๊ฐ„์€ 30์ดˆ. ์‹ค๊ธฐ์—์„œ๋Š” ํ๋ธŒ๊ฐ€ ๋–จ์–ด์งˆ ๋•Œ๊นŒ์ง€ ์ •์ฑ…์„ ๊ณ„์† ๋Œ๋ฆฐ๋‹ค.

์ง€ํ‘œ. Average Consecutive Reorientations๋Š” ์ฒซ ๋‚™ํ•˜ ์ „ ์—ฐ์† ์„ฑ๊ณต ์žฌ๋ฐฐํ–ฅ ์ˆ˜(์‹œ๋ฎฌ ์ตœ๋Œ€ 10), Success Rate๋Š” ๊ฐœ๋ณ„ ์žฌ๋ฐฐํ–ฅ ์‹œ๋„์˜ ์„ฑ๊ณต ๋น„์œจ์ด๋‹ค. ์‹œ๋ฎฌ ํ‰๊ฐ€๋Š” ์ „๋ถ€ 1000 ๋ณ‘๋ ฌ ํ™˜๊ฒฝ.

๋ฒ ์ด์Šค๋ผ์ธ. ๊ฐ™์€ ๊ณผ์ œ์—์„œ ๊ด€์ ˆ ์œ„์น˜๋ฅผ ์ง์ ‘ ์˜ˆ์ธกํ•˜๊ณ  ๊ด€์ ˆ ์œ„์น˜ยท์†๋„๋ฅผ ์ƒํƒœ๋กœ ๋ฐ›๋Š” ์ •์ฑ…(Joint Control).

์ •์ฑ…ยทํ•™์Šต. RSL-RL์˜ PPO, actor-critic ์€๋‹‰์ธต [512,512,256,128]ยทELU, ํ•™์Šต๋ฅ  5\times10^{-4} ์ ์‘ ์Šค์ผ€์ค„, clip 0.2, ์—”ํŠธ๋กœํ”ผ ๊ณ„์ˆ˜ 0.005, \gamma=0.99, \lambda_{\text{GAE}}=0.95, ๋ชฉํ‘œ KL 0.016, ํ™˜๊ฒฝ๋‹น 16์Šคํ…. ์‹œ๋ฎฌ๋ ˆ์ดํ„ฐ๋Š” Isaac Sim 4.5.0 + PhysX, ๋‹จ์ผ NVIDIA A5000 GPU.

๋ณด์ƒ. Isaac Lab ์› ํ™˜๊ฒฝ์˜ ๋ณด์ƒ์„ ๊ทธ๋Œ€๋กœ ์“ฐ๋˜ ๋‘ ๊ฐœ์˜ ์ •๊ทœํ™” ํ•ญ์„ ๋”ํ•œ๋‹ค.

r=w_d\,d+w_r\,r_{\text{rot}}+w_{\text{lat}}\,p_{\text{lat}}+w_{\text{rad}}\,p_{\text{rad}}+b_{\text{success}}+p_{\text{fall}}

์—ฌ๊ธฐ์„œ d๋Š” ๋ฌผ์ฒด-๋ชฉํ‘œ ๊ฑฐ๋ฆฌ, r_{\text{rot}}์€ ๋ฐฉํ–ฅ ์ •๋ ฌ ๋ณด์ƒ, p_{\text{lat}},p_{\text{rad}}๋Š” lateralยทencompassing ๊ด€์ ˆ์ด ๊ธฐ์ค€ ์ž์„ธ์—์„œ ๋ฒ—์–ด๋‚œ ์ •๋„์— ๋Œ€ํ•œ ๋ฒŒ์ ์ด๋‹ค. ์Šค์ผ€์ผ์€ w_d=-10.0, w_r=1.0, b_{\text{success}}=250(ํ—ˆ์šฉ์˜ค์ฐจ 0.1 rad ๋‚ด ๋„๋‹ฌ ์‹œ), p_{\text{fall}}=-100, w_{\text{lat}}=-0.016, w_{\text{rad}}=-0.004.

์ด ๋‘ ์ •๊ทœํ™” ํ•ญ์ด ์ถ”๊ฐ€๋œ ์ด์œ ๊ฐ€ ์˜๋ฏธ์‹ฌ์žฅํ•˜๋‹ค โ€” โ€œlateral ๊ด€์ ˆ ์šด๋™์—๋งŒ ์˜์กดํ•˜๊ณ  encompassing ๊ด€์ ˆ์„ ๋œ ์“ฐ๋Š”โ€ ์‹์˜ embodiment ๊ณ ์œ  ์•…์šฉ์„ ๋ง‰๊ธฐ ์œ„ํ•ด์„œ๋‹ค. ํ†ต์ผ ํ–‰๋™ ๊ณต๊ฐ„์ด ์žˆ์–ด๋„ ์ •์ฑ…์€ ์—ฌ์ „ํžˆ ํŠน์ • ์†์˜ ๊ธฐ๊ตฌํ•™์  ํŠน์„ฑ์„ ํŒŒ๊ณ ๋“ค ์ˆ˜ ์žˆ๊ณ , ์ €์ž๋“ค์€ ๊ทธ๊ฒƒ์„ ๋ณด์ƒ ์„ค๊ณ„๋กœ ๋ˆŒ๋Ÿฌ์•ผ ํ–ˆ๋‹ค. ๋ถ€๋ก F.1์˜ ์‹คํŒจ ๋ถ„์„(Allegro ์ •์ฑ…์ด ๊ทธ ์† ํŠน์œ ์˜ lateral ๊ด€์ ˆ์— ๊ธฐ๋Œ€์–ด ํšŒ์ „์„ ๋งŒ๋“ค๊ณ , ๊ทธ๋Ÿฐ ์•ก์ถ”์—์ด์…˜์ด ์—†๋Š” Shadow/MANO์—์„œ ์™„์ „ํžˆ ๋ฌด๋„ˆ์ง)์ด ์ •ํ™•ํžˆ ์ด ๋ฌธ์ œ์˜ ์‹ค์‚ฌ๋ก€๋‹ค.

๋„๋ฉ”์ธ ๋žœ๋คํ™”(Table 8). ๋ฌผ์ฒด ์Šค์ผ€์ผ [0.9,1.1]\times, ์งˆ๋Ÿ‰ [0.8,1.2]\times, ์ •์ง€/์šด๋™ ๋งˆ์ฐฐ [0.2,0.3]/[0.15,0.25], ๋กœ๋ด‡ ์งˆ๋Ÿ‰ [0.9,1.1]\times, ๊ด€์ ˆ ๋งˆ์ฐฐยท๊ฐ•์„ฑยท๊ฐ์‡ ยทํ† ํฌ ํ•œ๊ณ„ ๋“ฑ, ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ  ์† ๋ฒ ์ด์Šค ๊ฒฝ์‚ฌ 15^\circ\pm5^\circ์™€ driving vector ๋ฐฉ์œ„๊ฐ \pm15^\circ. ์† ๊ฒฝ์‚ฌ ๋žœ๋คํ™”๋Š” ์ •์ฑ…์ด โ€œํ๋ธŒ๊ฐ€ ์†๋ฐ”๋‹ฅ ์–ด๋А ์ž๋ฆฌ๋กœ ๋ฏธ๋„๋Ÿฌ์ ธ ๋“ค์–ด์˜จ๋‹คโ€๋Š” ํŠน์ • ์ƒํ˜ธ์ž‘์šฉ์— ๊ธฐ๋Œ€๋Š” ๊ฒƒ์„ ๋ง‰๊ณ , ๋ฌผ์ฒด ์Šค์ผ€์ผ ๋žœ๋คํ™”๋Š” ์† ํ˜•์ƒ ์ฐจ์ด์—์„œ ์˜ค๋Š” ์†๊ฐ€๋ฝ ๋ผ์ž„์„ ์™„ํ™”ํ•œ๋‹ค.

์‹คํ—˜ 1: ๋„ค ์†, ๋„ค ๊ฐ€์ง€ ํ•™์Šต ์„ค์ •

Test Hand Single-Hand Joint Control Multi-Hand Zero-shot
Allegro 99.1 / 9.6 ยฑ1.7 98.5 / 9.2 ยฑ2.2 99.2 / 9.5 ยฑ1.9 95.3 / 7.7 ยฑ3.4
LEAP 99.7 / 9.8 ยฑ1.1 98.6 / 9.3 ยฑ1.2 99.1 / 9.5 ยฑ1.9 95.5 / 7.7 ยฑ3.5
Shadow 99.3 / 9.6 ยฑ1.6 98.0 / 9.1 ยฑ1.9 98.7 / 9.2 ยฑ2.3 85.7 / 4.4 ยฑ3.7
MANO 99.8 / 9.9 ยฑ1.0 99.6 / 9.8 ยฑ1.4 99.5 / 9.8 ยฑ1.2 98.1 / 8.9 ยฑ2.6

(Table 1. ์„ฑ๊ณต๋ฅ  / ์ฒซ ๋‚™ํ•˜ ์ „ ํ‰๊ท  ์—ฐ์† ์žฌ๋ฐฐํ–ฅ ์ˆ˜)

์ฝ์„ ๊ฒƒ์ด ์„ธ ๊ฐ€์ง€๋‹ค.

  • Multi-Hand๊ฐ€ Single-Hand์™€ ๊ฑฐ์˜ ๊ฐ™๋‹ค. ๋„ค ์†์„ ํ•œ ์ •์ฑ…์œผ๋กœ ํ•™์Šตํ•ด๋„ ์†๋ณ„ ์ „์šฉ ์ •์ฑ…๊ณผ ๋Œ€๋“ฑํ•˜๋‹ค(98.7~99.5 vs 99.1~99.8). ์ด๊ฒƒ์ด ๋…ผ๋ฌธ์˜ ํ•ต์‹ฌ ์ฃผ์žฅ์ด๊ณ , ์‹ค์ œ๋กœ ํ‘œ์—์„œ ๊ฐ€์žฅ ์„ค๋“๋ ฅ ์žˆ๋Š” ์นธ์ด๋‹ค.
  • Joint Control๊ณผ์˜ ์ฐจ์ด๋Š” ์ž‘๋‹ค. ์‹œ๋ฎฌ ๋‹จ์ผ ์† ์„ฑ๋Šฅ๋งŒ ๋ณด๋ฉด UHAS๋Š” 0.2~1.6%p ๋‚˜์€ ์ •๋„๋‹ค. ์ฆ‰ UHAS๋Š” โ€œ๋” ์ž˜ ํ•˜๊ธฐ ์œ„ํ•œโ€ ํ‘œํ˜„์ด ์•„๋‹ˆ๋ผ โ€œ์—ฌ๋Ÿฌ ์†์—์„œ ๋˜๊ฒŒ ํ•˜๊ธฐ ์œ„ํ•œโ€ ํ‘œํ˜„์ด๋‹ค. ์ €์ž๋“ค๋„ ์ด ์ ์„ ๊ณผ์žฅํ•˜์ง€ ์•Š๋Š”๋‹ค.
  • Zero-shot์—์„œ Shadow๊ฐ€ ํ˜ผ์ž ๋ฌด๋„ˆ์ง„๋‹ค. 85.7% / 4.4ํšŒ๋กœ, ๋‹ค๋ฅธ ์„ธ ์†(95.3~98.1 / 7.7~8.9)๊ณผ ํ™•์—ฐํžˆ ๊ฐˆ๋ฆฐ๋‹ค. Shadow๊ฐ€ ๋‚˜๋จธ์ง€ ์…‹๊ณผ ๊ธฐ๊ตฌํ•™์ ์œผ๋กœ ๊ฐ€์žฅ ๋ฉ€๋‹ค๋Š” ์ ์ด ์›์ธ์ผ ํ…๋ฐ(๋ถ€๋ก F.1์˜ one-to-many ํ‘œ์—์„œ๋„ Shadow๊ฐ€ ๋ชฉํ‘œ์ผ ๋•Œ๊ฐ€ ๊ฐ€์žฅ ์–ด๋ ต๋‹ค), ๋…ผ๋ฌธ์€ ์ด ๊ฒฉ์ฐจ์˜ ๊ธฐ์ „์„ ์ •๋Ÿ‰์ ์œผ๋กœ ๋ถ„ํ•ดํ•˜์ง€๋Š” ์•Š๋Š”๋‹ค.

์‹คํ—˜ 2: 4์ง€ โ†”๏ธŽ 5์ง€, ํ‘œํ˜„์˜ ํ•œ๊ณ„์„ 

Test Hand Train: Shadow + MANO (5์ง€) Train: Allegro + LEAP (4์ง€)
Allegro (4F) 66.2 / 1.9 ยฑ1.9 99.7 / 9.8 ยฑ1.2
LEAP (4F) 80.8 / 3.7 ยฑ3.6 99.8 / 9.9 ยฑ0.98
Shadow (5F) 98.6 / 9.3 ยฑ2.1 83.2 / 4.0 ยฑ4.0
MANO (5F) 99.7 / 9.8 ยฑ1.3 95.0 / 7.6 ยฑ3.5

(Table 2)

๋ถ„ํฌ ๋‚ด(๋Œ€๊ฐ ๋ธ”๋ก)์—์„œ๋Š” 99%๋Œ€๋ฅผ ์œ ์ง€ํ•˜์ง€๋งŒ, ์†๊ฐ€๋ฝ ๊ฐœ์ˆ˜๋ฅผ ๋„˜์–ด๊ฐ€๋ฉด ํ™•์‹คํžˆ ๋ฌด๋„ˆ์ง„๋‹ค. ํŠนํžˆ 5์ง€ โ†’ Allegro๋Š” 66.2% / 1.9ํšŒ๋กœ, 10ํšŒ ์ค‘ 2ํšŒ ๋ชป ๋ฏธ์น˜๋Š” ์—ฐ์† ์žฌ๋ฐฐํ–ฅ์— ๊ทธ์นœ๋‹ค. ์ €์ž๋“ค์€ โ€œ์„ฑ๋Šฅ ๊ฒฉ์ฐจ๋Š” ๋‚จ์ง€๋งŒ ์˜๋ฏธ ์žˆ๋Š” ์ „์ดโ€๋ผ๊ณ  ํ‘œํ˜„ํ•˜๋Š”๋ฐ, ์—ฐ์† ์žฌ๋ฐฐํ–ฅ ์ง€ํ‘œ์—์„œ 9.8ํšŒ โ†’ 1.9ํšŒ๋Š” โ€œ์˜๋ฏธ ์žˆ๋Š” ์ „์ดโ€๋ณด๋‹ค๋Š” ํ‘œํ˜„์˜ ๊ฒฝ๊ณ„์„ ์œผ๋กœ ์ฝ๋Š” ํŽธ์ด ์ •์งํ•ด ๋ณด์ธ๋‹ค.

์›์ธ์€ ํ‘œํ˜„ ์„ค๊ณ„์— ์ด๋ฏธ ๋“ค์–ด ์žˆ๋‹ค. 4์ง€ ์†์„ 5-plane ํ˜•์‹์— ๋งž์ถ”๋Š” ๋ฐฉ์‹์ด โ€œ์•ฝ์ง€ plane์„ ๋ณต์ œํ•˜๊ณ  ๋‘ ๊ฐ’์„ ํ‰๊ท  ๋‚ธ๋‹คโ€๋Š” ์ž„์‹œ์  ์ฒ˜๋ฆฌ์ด๊ธฐ ๋•Œ๋ฌธ์ด๋‹ค. 5์ง€๋กœ ํ•™์Šตํ•œ ์ •์ฑ…์€ ๋‹ค์„ฏ ์†๊ฐ€๋ฝ์„ ๋…๋ฆฝ์ ์œผ๋กœ ์กฐ์œจํ•˜๋Š” ๋ฒ•์„ ๋ฐฐ์› ๋Š”๋ฐ, 4์ง€ ์†์— ๋ฐฐํฌ๋˜๋ฉด ๊ทธ์ค‘ ๋‘ plane์ด ๊ฐ•์ œ๋กœ ๋ฌถ์—ฌ ํ‰๊ท ๋œ๋‹ค. ๋ถ€๋ก E์˜ driving plane ablation์ด ์ด ์ง๊ด€์„ ๋’ท๋ฐ›์นจํ•œ๋‹ค โ€” 4-plane๊ณผ 5-plane์˜ ์„ฑ๋Šฅ ์ฐจ์ด๋Š” ๋ฏธ๋ฏธํ•˜๊ณ (Shadow๋Š” 4-plane์ด ์˜คํžˆ๋ ค 99.5 vs 99.3์œผ๋กœ ๊ทผ์†Œ ์šฐ์œ„), ์ €์ž๋“ค์€ ํ๋ธŒ ์žฌ๋ฐฐํ–ฅ ๊ณผ์ œ์—์„œ ์ƒˆ๋ผ์†๊ฐ€๋ฝ์ด ๊ฑฐ์˜ ์“ฐ์ด์ง€ ์•Š๊ธฐ ๋•Œ๋ฌธ์ด๋ผ๊ณ  ์„ค๋ช…ํ•œ๋‹ค. ๋™์‹œ์— 3-plane์œผ๋กœ๋Š” ํ•™์Šต์ด ์•„์˜ˆ ์ˆ˜๋ ดํ•˜์ง€ ์•Š์•˜๋‹ค๊ณ  ๋ณด๊ณ ํ•˜๋Š”๋ฐ, ์ด negative result๋Š” โ€œํ–‰๋™ ๊ณต๊ฐ„ ํ‘œํ˜„๋ ฅ์— ์ตœ์†Œ์„ ์ด ์žˆ๋‹คโ€๋Š” ์ •๋ณด๋ฅผ ์ค€๋‹ค.

์‹คํ—˜ 3: ํŒŒ์ธํŠœ๋‹๊ณผ one-to-many ์ „์ด

500 iter ํŒŒ์ธํŠœ๋‹(Table 3). MANO์—์„œ ์ถœ๋ฐœํ•ด ๋Œ€์ƒ ์†์—์„œ 500 iter๋งŒ ๋” ๋Œ๋ฆฐ๋‹ค(๋ฐ‘๋ฐ”๋‹ฅ ํ•™์Šต์€ ์•ฝ 4,500 iter).

Target Hand Zero-shot +500 Iter
Allegro 95.3 / 7.7 ยฑ3.4 96.3 / 8.1 ยฑ3.3
LEAP 95.5 / 7.7 ยฑ3.5 96.2 / 8.0 ยฑ3.3
Shadow 85.7 / 4.4 ยฑ3.7 95.8 / 7.8 ยฑ3.5

์—ฌ๊ธฐ์—๋Š” ํ‘œ ์‚ฌ์ด ์ •ํ•ฉ์„ฑ ๋ฌธ์ œ๊ฐ€ ์žˆ๋‹ค(๋’ค ๋น„ํŒ ์ ˆ์—์„œ ์ž์„ธํžˆ). ํ‘œ์— ์ ํžŒ ๋Œ€๋กœ ์ฝ์œผ๋ฉด ์‹ค์งˆ์  ๊ฐœ์„ ์€ Shadow(+10.1%p)๋ฟ์ด๊ณ  ๋‚˜๋จธ์ง€ ๋‘˜์€ +1.0, +0.7%p๋กœ, ๋ณธ๋ฌธ์˜ โ€œsuccess rate improves substantially across all target handsโ€์™€๋Š” ๊ฑฐ๋ฆฌ๊ฐ€ ์žˆ๋‹ค.

One-to-many(๋ถ€๋ก Table 12). ํ•œ ์†์œผ๋กœ๋งŒ ํ•™์Šตํ•ด ๋‚˜๋จธ์ง€ ์…‹์— zero-shot ๋ฐฐํฌํ•œ ๊ฒฐ๊ณผ์ธ๋ฐ, ์ด ํ‘œ๊ฐ€ ๋…ผ๋ฌธ์—์„œ ๊ฐ€์žฅ ์ •๋ณด๋Ÿ‰์ด ๋งŽ๋‹ค.

Source  Target Allegro LEAP Shadow MANO
Allegro 99.1 / 9.6 55.4 / 1.1 8.7 / 0.1 17.5 / 0.0
LEAP 95.3 / 7.8 99.7 / 9.8 65.8 / 1.8 87.0 / 4.7
Shadow 35.6 / 0.4 59.4 / 1.6 99.3 / 9.6 97.6 / 8.7
MANO 33.0 / 0.4 31.0 / 0.4 36.2 / 0.5 99.8 / 9.9
  • ๋‹จ์ผ ์† ํ•™์Šต์€ ๊ทธ ์† ํŠน์œ ์˜ ์•…์šฉ์„ ๋‚ณ๋Š”๋‹ค. Allegro ์ •์ฑ…์€ ๊ทธ ์†์˜ ๋…ํŠนํ•œ lateral ๊ด€์ ˆ์— ํฌ๊ฒŒ ์˜์กดํ•ด ํ๋ธŒ๋ฅผ ๋Œ๋ฆฌ๋Š”๋ฐ, ๊ทธ๋Ÿฐ ์•ก์ถ”์—์ด์…˜์ด ์—†๋Š” Shadow์—์„œ 8.7%๋กœ ์‚ฌ์‹ค์ƒ ์™„์ „ํžˆ ์‹คํŒจํ•œ๋‹ค. LEAP์—๋Š” ๋ถ€๋ถ„์ ์œผ๋กœ ์ „์ด๋˜๋Š”๋ฐ(55.4%), LEAP์˜ lateral ๊ด€์ ˆ์ด ์†๊ฐ€๋ฝ์„ ๊ตฝํžŒ ์ƒํƒœ์—์„œ ๋น„์Šทํ•œ ์šด๋™์„ ๋งŒ๋“ค ์ˆ˜ ์žˆ๊ธฐ ๋•Œ๋ฌธ์ด๋ผ๊ณ  ์„ค๋ช…ํ•œ๋‹ค.
  • ๊ฐ€๋™๋ฒ”์œ„๊ฐ€ ๋„“์€ ์†์ด ๋” ์ž˜ ์ „์ด๋œ๋‹ค. ๋„ค ์† ์ค‘ ๊ฐ€๋™๋ฒ”์œ„๊ฐ€ ๊ฐ€์žฅ ๋„“์€ LEAP๋ฅผ ์†Œ์Šค๋กœ ์“ธ ๋•Œ ์ „๋ฐ˜์  zero-shot์ด ๊ฐ€์žฅ ์ข‹๋‹ค(95.3/65.8/87.0). ๋ฐ˜๋Œ€๋กœ MANO ์†Œ์Šค๋Š” 31~36%๋กœ ์ตœ์•…์ด๋‹ค.
  • ๋น„๋Œ€์นญ์ด ์กด์žฌํ•œ๋‹ค. Shadow โ†’ MANO๋Š” 97.6%์ธ๋ฐ MANO โ†’ Shadow๋Š” 36.2%๋‹ค. ๋‘˜ ๋‹ค 5์ง€์ธ๋ฐ๋„ ๊ทธ๋ ‡๋‹ค. ์ €์ž๋“ค์€ โ€œํ•™์Šต ์‹œ ๊ธฐ๊ตฌํ•™์  ์œ ์—ฐ์„ฑ์ด ํด์ˆ˜๋ก ์ „์ด ๊ฐ€๋Šฅํ•œ ํ–‰๋™์„ ๋ฐฐ์šด๋‹คโ€๋Š” ๊ฐ€์„ค์„ ์„ธ์šฐ๊ณ , ๊ณ ์ž์œ ๋„ ์†์—์„œ ํ•™์Šตํ•  ๋•Œ ์˜คํžˆ๋ ค ๊ฐ€๋™๋ฒ”์œ„/ํ–‰๋™ ๊ณต๊ฐ„์„ ์ œํ•œํ•˜๋Š” ๊ฒƒ์ด ๊ฐ•๊ฑด์„ฑ์— ๋„์›€์ด ๋ ์ง€๋ฅผ ํ›„์† ์งˆ๋ฌธ์œผ๋กœ ๋‚จ๊ธด๋‹ค.

์ด ํ‘œ๋ฅผ ๋ถ€๋ก์— ๋„ฃ์–ด ์ž๊ธฐ ๋ฐฉ๋ฒ•์˜ ์•ฝํ•œ ๋ฉด์„ ๊ทธ๋Œ€๋กœ ๋ณด์—ฌ ์ค€ ๊ฒƒ์€ ํ‰๊ฐ€ํ•  ๋งŒํ•˜๋‹ค. ๋™์‹œ์— ์ด ํ‘œ๋Š” ๋ณธ๋ฌธ Table 1์˜ zero-shot(leave-one-out, ์„ธ ์†์œผ๋กœ ํ•™์Šต)์ด ์„ธ ์†์˜ ๋‹ค์–‘์„ฑ ๋•์— ์ข‹์•„ ๋ณด์ธ ๊ฒƒ์ด์ง€ ํ‘œํ˜„ ์ž์ฒด๊ฐ€ embodiment ๋ถˆ๋ณ€์„ฑ์„ ๋ณด์žฅํ•˜์ง€ ์•Š๋Š”๋‹ค๋Š” ์‚ฌ์‹ค์„ ๋“œ๋Ÿฌ๋‚ธ๋‹ค.

์‹คํ—˜ 4: ablation

# Driving Vectors 1 2 3 4
Success Rate 98.0 98.7 99.5 98.1
# Reorientations 8.8 ยฑ2.6 9.3 ยฑ2.0 9.6 ยฑ1.5 9.1 ยฑ2.4
Training Time (h) 5.3 4.5 6.5 5.5

(Table 4. ํ•™์Šต ์‹œ๊ฐ„์€ ์ตœ๋Œ€ ์—ฐ์† ์žฌ๋ฐฐํ–ฅ ์ˆ˜์˜ 90%์— ๋„๋‹ฌํ•˜๋Š” ๋ฐ ๊ฑธ๋ฆฐ ์‹œ๊ฐ„)

3-vector๊ฐ€ ์„ฑ๋Šฅ์€ ๊ฐ€์žฅ ์ข‹์ง€๋งŒ 2-vector๊ฐ€ ๊ฑฐ์˜ ๋Œ€๋“ฑํ•˜๋ฉด์„œ ํ•™์Šต์ด ๊ฐ€์žฅ ๋นจ๋ผ ์ตœ์ข… ์„ค์ •์œผ๋กœ ์ฑ„ํƒ๋๋‹ค. 1-vector๋Š” ์ œ์–ด ์œ ์—ฐ์„ฑ์ด ๋ถ€์กฑํ•ด ์„ฑ๋Šฅ๋„ ๋‚ฎ๊ณ  ํ•™์Šต๋„ ๋” ์˜ค๋ž˜ ๊ฑธ๋ฆฐ๋‹ค.

๊ด€์ธก์  ๊ฐœ์ˆ˜ ablation(๋ถ€๋ก Table 9)์€ 1~4์ ์—์„œ 98.8~99.1%๋กœ ์‚ฌ์‹ค์ƒ ํ‰ํ‰ํ•˜๋‹ค โ€” ์ €์ž๋“ค ํ‘œํ˜„๋Œ€๋กœ ๋„๋ฉ”์ธ ๋žœ๋คํ™”๋ฅผ ์ ์šฉํ•˜๋ฉด ์ด๋“์ด ๋ฌด์‹œํ•  ๋งŒํ•ด์ง€๊ณ , ๊ณ„์‚ฐ ๋น„์šฉ๋งŒ ๋Š˜์–ด๋‚œ๋‹ค. ๋„๋ฉ”์ธ ๋žœ๋คํ™” ablation(๋ถ€๋ก Table 11)์—์„œ Shadow๋งŒ 80.1 โ†’ 85.7๋กœ ๋šœ๋ ทํ•˜๊ฒŒ ๊ฐœ์„ ๋˜๊ณ  Allegro๋Š” 96.7 โ†’ 95.3์œผ๋กœ ์˜คํžˆ๋ ค ๋–จ์–ด์ง„๋‹ค(LEAP์€ 95.3 โ†’ 95.5๋กœ ์‚ฌ์‹ค์ƒ ๋™์ผ). ์ฆ‰ ๋žœ๋คํ™”์˜ ํšจ๊ณผ๋Š” โ€œํ•™์Šต ์ง‘ํ•ฉ๊ณผ ํ˜•ํƒœํ•™์ ์œผ๋กœ ๋จผ ์†โ€์— ๊ตญํ•œ๋œ๋‹ค.

์‹คํ—˜ 5: ์‹ค๊ธฐ, ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ  ๋‚จ์€ ๊ฒฉ์ฐจ


์‹ค๊ธฐ ๋กค์•„์›ƒ ์˜ˆ์‹œ(Fig. 7). LEAP ์† ์œ„์—์„œ ํ๋ธŒ๋ฅผ ์—ฐ์† ์žฌ๋ฐฐํ–ฅํ•˜๋Š” ์žฅ๋ฉด. ์œ„์ชฝ ์ธ์…‹์€ AprilTag ๊ธฐ๋ฐ˜ ์ž์„ธ ์ถ”์ •์˜ ์‹œ๊ฐํ™”.

์ž์„ธ ์ถ”์ •(๋ถ€๋ก C). 3D ํ”„๋ฆฐํŒ… ํ๋ธŒ์˜ ์—ฌ์„ฏ ๋ฉด์— ๊ฐ๊ฐ ์„œ๋กœ ๋‹ค๋ฅธ tag36h11 AprilTag 4๊ฐœ(์ด 24๊ฐœ)๋ฅผ ๋ถ™์ด๊ณ , Intel RealSense 1~2๋Œ€๊ฐ€ 848\times480 ์ ์™ธ์„  ์˜์ƒ์„ 60 Hz๋กœ ์ŠคํŠธ๋ฆฌ๋ฐํ•œ๋‹ค. ๋‘ ๋ฒˆ์งธ ์นด๋ฉ”๋ผ๋Š” ์†์— ๊ฐ€๋ ค์ง€์ง€ ์•Š์€ ํƒœ๊ทธ ์ˆ˜๋ฅผ ๋Š˜๋ฆฌ๊ธฐ ์œ„ํ•œ ๊ฒƒ์ด๊ณ , ์กฐ๋ช…์„ ๋ฐ๊ฒŒ ํ•ด ๋…ธ์ถœ์„ ์ค„์—ฌ ๋น ๋ฅธ ์žฌ๋ฐฐํ–ฅ ์ค‘ ๋ชจ์…˜ ๋ธ”๋Ÿฌ๋ฅผ ์ค„์˜€๋‹ค. ํƒœ๊ทธ๋Š” Hamming ๋””์ฝ”๋”ฉ ๊ฐ’์ด 0์ด๊ณ  decision margin์ด 50 ์ด์ƒ์ผ ๋•Œ๋งŒ ๋ฐœํ–‰ํ•˜๋ฉฐ, ์ด์ค‘ ์นด๋ฉ”๋ผ์—์„œ๋Š” 100 ms ์ด๋‚ด ํƒ€์ž„์Šคํƒฌํ”„๋ผ๋ฆฌ ์ง์ง“๋Š”๋‹ค. ์ค‘์•™๊ฐ’์—์„œ 10 mm ๋„˜๊ฒŒ ์–ด๊ธ‹๋‚œ ์œ„์น˜๋‚˜ ํ•ฉ์˜ ์ฟผํ„ฐ๋‹ˆ์–ธ์—์„œ 0.075 rad ๋„˜๊ฒŒ ๋ฒ—์–ด๋‚œ ๋ฐฉํ–ฅ์€ ๋ฒ„๋ฆฌ๊ณ , ๋‚˜๋จธ์ง€๋ฅผ ํ‰๊ท  ์œ„์น˜ยท๋ฐ˜๊ตฌ ์ •๋ ฌ ์ฟผํ„ฐ๋‹ˆ์–ธ ํ‰๊ท ์œผ๋กœ ์œตํ•ฉํ•œ๋‹ค. ํƒœ๊ทธ๊ฐ€ 3๊ฐœ ์ด์ƒ ๋ณด์ผ ๋•Œ๋งŒ ์ž์„ธ๋ฅผ ๋ฐœํ–‰ํ•œ๋‹ค.

์‹œ์Šคํ…œ ์‹๋ณ„(๋ถ€๋ก D). LEAP ์†์˜ ์„œ๋ณด๋Š” \text{current}(t)=K_p\Delta\theta(t)-K_d\Delta\dot\theta(t)์˜ ์ „๋ฅ˜ ๊ธฐ๋ฐ˜ ์œ„์น˜ ์ œ์–ด๋ฅผ ์“ฐ๋Š”๋ฐ, ์ด๋ฅผ ์‹œ๋ฎฌ๋ ˆ์ดํ„ฐ์˜ ์•”์‹œ์  PD ํ† ํฌ ์•ก์ถ”์—์ดํ„ฐ์— ๊ทธ๋Œ€๋กœ ์˜ฎ๊ธฐ๋ฉด ์‹ค์ œ ์šด๋™์ด ์žฌํ˜„๋˜์ง€ ์•Š์•˜๋‹ค. ๊ทธ๋ž˜์„œ ๋ฌด์ž‘์œ„ ๋ชฉํ‘œ ์œ„์น˜๋ฅผ ๋ช…๋ นํ•˜๋ฉฐ K_p,K_d๋ฅผ ๋ฐ”๊ฟ” ๊ธฐ๋กํ•œ ๊ด€์ ˆ ์œ„์น˜ยท์†๋„ยท์ „๋ฅ˜ ๊ถค์ ์œผ๋กœ๋ถ€ํ„ฐ ์œ ํšจ ๊ฒŒ์ธ์„ ์—ญ์‚ฐํ–ˆ๋‹ค. ๊ฒฐ๊ณผ: ๋ชจํ„ฐ๋Š” ๊ฑฐ์˜ ๊ฐ์‡ ๊ฐ€ ์—†๋Š” ๊ณ„์ฒ˜๋Ÿผ ๊ฑฐ๋™ํ•˜๊ณ , ์œ ํšจ K_p๋Š” ์ œ์กฐ์‚ฌ ์‚ฌ์–‘๊ณผ ๋‹ฌ๋ผ 100 ๋ชจํ„ฐ ๋‹จ์œ„๋‹น ์•ฝ 0.0786~\mathrm{Nm/rad}, K_d๋Š” ์•ฝ 0.0014~\mathrm{Nm/(rad/s)}์˜€๋‹ค. ์‹œ๋ฆฌ์–ผ ํ†ต์‹  ๋Œ€์—ญํญ ์ œ์•ฝ ๋•Œ๋ฌธ์— ํ•™์Šตยท๋ฐฐํฌ ๋ชจ๋‘ 20 Hz ์ œ์–ด ์ฃผ๊ธฐ๋ฅผ ์“ด๋‹ค. ์‹ค๊ธฐ์šฉ ๋ชจ๋ธ์€ ๋žœ๋คํ™” ๋ฒ”์œ„๋ฅผ ๋„“ํžˆ๊ณ (์†๋„ ํ•œ๊ณ„ ํฌํ•จ) ๋น„๋Œ€์นญ actor-critic(actor๋Š” ์œ„์น˜ ์ •๋ณด๋งŒ, critic์€ ์†๋„๊นŒ์ง€ ํฌํ•จํ•œ ์ „์ฒด ์ƒํƒœ)์„ ์ฑ„ํƒํ–ˆ๋‹ค.

๊ฒฐ๊ณผ(Table 5, LEAP 10ํšŒ ์‹œํ–‰ ํ‰๊ท  ์—ฐ์† ์žฌ๋ฐฐํ–ฅ ์ˆ˜).

Method MEAN
Baseline (Joint Control) 0.6
UHAS (Zero-Shot) 0.9
UHAS (Multi-Hand) 1.1
UHAS (LEAP ์ „์šฉ) 2.0

๋ถ€๋ก F.2์˜ Allegro ๊ฒฐ๊ณผ(Table 13)๋Š” zero-shot 0.8, multi-hand 2.1, Allegro ์ „์šฉ 2.1์ด๋‹ค.


Allegro ์‹ค๊ธฐ ์…‹์—…(Fig. 10). ๋ถ€๋ก F.2์˜ ์ถ”๊ฐ€ ์‹คํ—˜.

์‹œ๋ฎฌ 9.8ํšŒ โ†’ ์‹ค๊ธฐ 2.0ํšŒ. ์ €์ž๋“ค์€ ์‹œ์Šคํ…œ ์‹๋ณ„๊ณผ ๋„๋ฉ”์ธ ๋žœ๋คํ™”์—๋„ ๋ถˆ๊ตฌํ•˜๊ณ  ๊ฒฉ์ฐจ๊ฐ€ ํฌ๊ฒŒ ๋‚จ๋Š”๋‹ค๊ณ  ๋จผ์ € ์ธ์ •ํ•œ๋‹ค. ๋ถ€๋ก D.2๊ฐ€ ๊ทธ ์ด์œ ๋ฅผ ๊ตฌ์ฒด์ ์œผ๋กœ ์•Œ๋ ค ์ค€๋‹ค โ€” ์‹œ๋ฆฌ์–ผ ํ†ต์‹ ์—์„œ ์ฝ๊ธฐ/์“ฐ๊ธฐ ์‹คํŒจ๊ฐ€ ์žฆ๊ณ (์ผ๋ถ€ ๋ชจํ„ฐ ์ƒํƒœ๋Š” ์ œ์กฐ์‚ฌ API๋กœ ๋๋‚ด ์ฝํžˆ์ง€ ์•Š์•˜๋‹ค), LEAP ์†์˜ ๊ตฌ์กฐ ๋ถ€ํ’ˆ์ด ํ•˜์ค‘์—์„œ ๋ณ€ํ˜•๋˜์–ด ์—ฌ๋Ÿฌ ๊ด€์ ˆ์˜ ๊ฐ€๋™๋ฒ”์œ„๋ฅผ ์†Œํ”„ํŠธ์›จ์–ด๋กœ ์ขํ˜€์•ผ ํ–ˆ์œผ๋ฉฐ, ๋ฐ˜๋ณต ์‚ฌ์šฉ์œผ๋กœ ์†๊ฐ€๋ฝ์ด ํ—๊ฑฐ์›Œ์ ธ ๊ฒ€์ง€ยท์ค‘์ง€ยท์•ฝ์ง€ ๋ฟŒ๋ฆฌ ๊ด€์ ˆ์„ ๋‚˜์‚ฌ๋กœ ๋” ๊ณ ์ •ํ•˜๋Š” ๋ณด๊ฐ• ๋ฒ ์ด์Šค์™€ ์—„์ง€ ๋ฟŒ๋ฆฌ ์ „์šฉ ๋ถ€์ฐฉ๋ฌผ์„ 3D ํ”„๋ฆฐํŒ…ํ•ด์•ผ ํ–ˆ๋‹ค. ์ฆ‰ ์ด ์‹คํ—˜์—์„œ sim-to-real ๊ฒฉ์ฐจ์˜ ์ƒ๋‹น ๋ถ€๋ถ„์€ ์ •์ฑ…์ด ์•„๋‹ˆ๋ผ ํ•˜๋“œ์›จ์–ดยทํ†ต์‹ ์—์„œ ์˜จ๋‹ค.

ํ•œํŽธ LEAP์—์„œ๋Š” multi-hand(1.1)๊ฐ€ LEAP ์ „์šฉ(2.0)๋ณด๋‹ค ๋‚˜๋นด๋Š”๋ฐ, ์ €์ž๋“ค์€ โ€œ๋‹จ์ผ ์† ํ•™์Šต์€ ๊ทธ ์†์˜ ์ž‘์—…๊ณต๊ฐ„๊ณผ ๊ธฐ๊ตฌํ•™์„ ํ™œ์šฉํ•  ์ˆ˜ ์žˆ๋Š” ๋ฐ˜๋ฉด multi-hand ํ•™์Šต์€ ๋ชจ๋“  ์†์—์„œ ์•ˆ์ „ํ•œ ์šด๋™๋งŒ ๋ฐฐ์šฐ๊ฒŒ ๋˜์–ด ๋ณด์ˆ˜์  ์ •์ฑ…์ด ๋œ๋‹คโ€๊ณ  ์„ค๋ช…ํ•œ๋‹ค. ๊ทธ๋Ÿด๋“ฏํ•œ ํ•ด์„์ด์ง€๋งŒ Allegro์—์„œ๋Š” multi-hand(2.1)๊ฐ€ ์ „์šฉ ๋ชจ๋ธ(2.1)๊ณผ ๋™๋ฅ ์ด๋ผ ์ด ์„ค๋ช…์€ ๋‘ ์‹คํ—˜ ์ „์ฒด๋ฅผ ์ผ๊ด€๋˜๊ฒŒ ๋ฎ์ง€ ๋ชปํ•œ๋‹ค.

๋น„ํŒ์ ์œผ๋กœ ๋ณด๋ฉด

๊ฐ•์ 

  • ํ†ต์ผ์„ ํ•™์Šต์ด ์•„๋‹ˆ๋ผ ๊ธฐํ•˜๋กœ ์–ป๋Š”๋‹ค. ์ด ์„ค๊ณ„์˜ ์‹ค์งˆ์  ๊ท€๊ฒฐ์ด ํฌ๋‹ค. latent ๊ธฐ๋ฐ˜ ํ†ต์ผ(XL-VLA ๋ฆฌ๋ทฐ)์€ ๊ฐ ์†์˜ ์ธ์ฝ”๋”/๋””์ฝ”๋”๋ฅผ ๋ฐ์ดํ„ฐ๋กœ ํ•™์Šตํ•ด์•ผ ํ•˜๊ณ , ํ•™์Šต์— ์—†๋˜ ์†์€ ์• ์ดˆ์— ํ‘œํ˜„์— ๋“ค์–ด์˜ฌ ์ˆ˜ ์—†๋‹ค. UHAS๋Š” URDF ํ•˜๋‚˜๋กœ ์ƒˆ ์†์ด ํ‘œํ˜„์— ํŽธ์ž…๋˜๊ณ , ์‚ฌ์ „ํ•™์Šต๋œ multi-hand ์ •์ฑ…์„ ๊ทธ ์†์— ์ฆ‰์‹œ ๋ฐฐํฌํ•  ์ˆ˜ ์žˆ๋‹ค. โ€œcross-embodimentโ€๋ผ๋Š” ๋ง์ด ํ”ํžˆ โ€œํ•™์Šต ์ง‘ํ•ฉ ์•ˆ์˜ embodiment ์‚ฌ์ดโ€๋ฅผ ๋œปํ•˜๋Š” ๋ฐ ๋ฐ˜ํ•ด, ์—ฌ๊ธฐ์„œ๋Š” ์ง„์งœ๋กœ ์—ด๋ฆฐ ์ง‘ํ•ฉ์„ ํ–ฅํ•œ๋‹ค.
  • ํ‘œํ˜„๊ณผ ์—ญ๋ณ€ํ™˜์ด ํ•จ๊ป˜ ์„ค๊ณ„๋๋‹ค. ํ†ต์ผ ํ‘œํ˜„์„ ๋งŒ๋“œ๋Š” ๊ฒƒ๋ณด๋‹ค ์–ด๋ ค์šด ๊ฒƒ์€ ๊ทธ๊ฒƒ์„ ์‹ค์‹œ๊ฐ„์œผ๋กœ ๊ด€์ ˆ๋กœ ๋˜๋Œ๋ฆฌ๋Š” ์ผ์ธ๋ฐ, ๊ตฌ๋ฉด ๊ธฐํ•˜๊ฐ€ ๊ด€์ ˆ์„ \theta ๋‹ด๋‹น/r,\phi ๋‹ด๋‹น์œผ๋กœ ๊ฐˆ๋ผ ์ฃผ๋Š” ๋•๋ถ„์— IK๊ฐ€ lookup + 1-D ์ˆœ์ฐจ ํ•ด๋กœ ๋ถ•๊ดดํ•œ๋‹ค. ๋ฐ˜๋ณต ์ตœ์ ํ™” ์—†์ด 150 Hz๊ฐ€ ๋‚˜์˜ค๊ณ , ์ €์ž๋“ค๋„ CIK๊ฐ€ ๋ณ‘๋ชฉ์ด ์•„๋‹ˆ์—ˆ๋‹ค๊ณ  ๋ช…ํ™•ํžˆ ๋ณด๊ณ ํ•œ๋‹ค.
  • ํ–‰๋™๋งŒ์ด ์•„๋‹ˆ๋ผ ๊ด€์ธก๊นŒ์ง€ ์ •๋ ฌํ–ˆ๋‹ค. ์†๊ฐ€๋ฝ ์‚ฌ์Šฌ ์œ„์˜ ์ ์„ ๊ตฌ ์ขŒํ‘œ๊ณ„์—์„œ ์ •๊ทœํ™”ํ•ด ๊ด€์ธก์œผ๋กœ ์“ด ๊ฒฐ์ •์ด ์—†์—ˆ๋‹ค๋ฉด ๋‹จ์ผ ์ •์ฑ…์ด ์„ฑ๋ฆฝํ•˜์ง€ ์•Š์•˜์„ ๊ฒƒ์ด๋‹ค. ์ด ๋ถ€๋ถ„์€ ์ œ๋ชฉ์ด ๊ฐ•์กฐํ•˜์ง€ ์•Š์ง€๋งŒ ๋ฐฉ๋ฒ•์˜ ์ ˆ๋ฐ˜์ด๋‹ค.
  • ablation์ด ์„ฑ์‹คํ•˜๊ณ , ์‹คํŒจ๋„ ๋ณด๊ณ ํ•œ๋‹ค. driving vector ๊ฐœ์ˆ˜, ๊ด€์ธก์  ๊ฐœ์ˆ˜, driving plane ๊ฐœ์ˆ˜, ๋„๋ฉ”์ธ ๋žœ๋คํ™” ๋„ค ์ถ•์„ ๋ชจ๋‘ ํ›‘๋Š”๋‹ค. 3-plane์€ ์•„์˜ˆ ์ˆ˜๋ ดํ•˜์ง€ ์•Š์•˜๋‹ค๋Š” negative result๋ฅผ ์ ๊ณ , ๋ถ€๋ก E ๋ง๋ฏธ์—์„œ โ€œ4 vs 5 plane ์ฐจ์ด๊ฐ€ ์ž‘์€ ๊ฒƒ์€ ์ด ์žฌ๋ฐฐํ–ฅ ๊ณผ์ œยท๋ณด์ƒยทํ๋ธŒ ์œ„์น˜์— ํŠน์ˆ˜ํ•œ ๊ฒฐ๊ณผ์ผ ์ˆ˜ ์žˆ์œผ๋‹ˆ ๋‹ค๋ฅธ ๊ณผ์ œ๋กœ ์ผ๋ฐ˜ํ™”ํ•˜์ง€ ๋ง๋ผโ€๊ณ  ์Šค์Šค๋กœ ์ œํ•œํ•œ๋‹ค.
  • ์ž๊ธฐ ๋ฐฉ๋ฒ•์˜ ์•ฝํ•œ ๋ฉด์„ ๋ถ€๋ก์— ๊ทธ๋Œ€๋กœ ๋†“์•˜๋‹ค. one-to-many ํ‘œ(Table 12)์˜ 8.7%, 31~36% ๊ฐ™์€ ์ˆ˜์น˜๋Š” ๊ฐ์ถฐ๋„ ๋์„ ๊ฒƒ์ด๋‹ค. Allegro ์ •์ฑ…์ด lateral ๊ด€์ ˆ์„ ์•…์šฉํ•œ๋‹ค๋Š” ์‹คํŒจ ๊ธฐ์ „ ๋ถ„์„๊ณผ โ€œ๊ณ ์ž์œ ๋„ ์†์—์„œ๋Š” ํ–‰๋™ ๊ณต๊ฐ„์„ ์˜คํžˆ๋ ค ์ œํ•œํ•ด์•ผ ํ• ์ง€ ๋ชจ๋ฅธ๋‹คโ€๋Š” ํ›„์† ์งˆ๋ฌธ์€ ์ด ๋…ผ๋ฌธ์—์„œ ๊ฐ€์žฅ ๊ฐ’์ง„ ๊ด€์ฐฐ์— ์†ํ•œ๋‹ค.
  • ์žฌํ˜„ ๊ฒฝ๋กœ๊ฐ€ ์‹ค์ œ๋กœ ์—ด๋ ค ์žˆ๋‹ค. Isaac Lab ํ™˜๊ฒฝ, ๋„ค ์†์˜ URDF/USD์™€ sphere_cik.json, ํ•™์Šตยทํ‰๊ฐ€ ์Šคํฌ๋ฆฝํŠธ, URDF ์ฒ˜๋ฆฌ ํŒŒ์ดํ”„๋ผ์ธ, โ€œ๋‹น์‹ ์˜ ์† ์ถ”๊ฐ€ํ•˜๊ธฐโ€ ๋ฌธ์„œ๊ฐ€ Apache-2.0์œผ๋กœ ๊ณต๊ฐœ๋๊ณ , ์‚ฌ์ „ํ•™์Šต multi-hand ์ •์ฑ…๋„ ๋ฐฐํฌ๋œ๋‹ค. ๋…ผ๋ฌธ์˜ ํ•ต์‹ฌ ์ฃผ์žฅ(โ€œ์ž„์˜์˜ ์†์— zero-shotโ€)์„ ๋…์ž๊ฐ€ ์ง์ ‘ ๊ฒ€์ฆํ•  ์ˆ˜ ์žˆ๋Š” ํ˜•ํƒœ๋‹ค.

์•ฝ์ ยทํ•œ๊ณ„

  • Table 3์˜ zero-shot ๊ธฐ์ค€์„ ์ด ์บก์…˜ยท๋ณธ๋ฌธ๊ณผ ์–ด๊ธ‹๋‚œ๋‹ค. ์บก์…˜๊ณผ ยง4.2๋Š” โ€œMANO๋งŒ์œผ๋กœ ํ•™์Šตํ•œ ์ •์ฑ…์—์„œ ์ถœ๋ฐœํ•ด 500 iter ํŒŒ์ธํŠœ๋‹โ€์ด๋ผ๊ณ  ์“ฐ๋Š”๋ฐ, ๊ทธ ํ‘œ์˜ Zero-shot ์—ด ๊ฐ’(95.3/7.7ยฑ3.4, 95.5/7.7ยฑ3.5, 85.7/4.4ยฑ3.7)์€ Table 1์˜ leave-one-out zero-shot ์—ด๊ณผ ์†Œ์ˆ˜์ ยทํ‘œ์ค€ํŽธ์ฐจ๊นŒ์ง€ ์™„์ „ํžˆ ๋™์ผํ•˜๋‹ค. ๋ฐ˜๋ฉด ๋ถ€๋ก Table 12์˜ MANO ์†Œ์Šค ํ–‰์€ 33.0/0.4, 31.0/0.4, 36.2/0.5๋กœ ์ „ํ˜€ ๋‹ค๋ฅด๋‹ค. ๋‘ ๊ฐ’ ์ค‘ ์–ด๋А ์ชฝ์ด ์ง„์งœ ์ถœ๋ฐœ์ ์ธ์ง€์— ๋”ฐ๋ผ ํ•ด์„์ด ํฌ๊ฒŒ ๋‹ฌ๋ผ์ง„๋‹ค โ€” ๋งŒ์•ฝ ์ •๋ง MANO-only ์ •์ฑ…์—์„œ ์ถœ๋ฐœํ–ˆ๋‹ค๋ฉด ๊ฐœ์„ ์€ 33.0 โ†’ 96.3์ฒ˜๋Ÿผ ๊ทน์ ์ผ ๊ฒƒ์ด๊ณ , ํ‘œ์— ์ ํžŒ ๋Œ€๋กœ๋ผ๋ฉด ์ถœ๋ฐœ์ ์€ MANO-only๊ฐ€ ์•„๋‹ˆ๋ผ ์„ธ ์† leave-one-out ์ •์ฑ…์ด๋‹ค. ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ  ํ‘œ์— ์ ํžŒ ์ˆ˜์น˜๋Œ€๋กœ ์ฝ์œผ๋ฉด ๋ณธ๋ฌธ์˜ โ€œsuccess rate improves substantially across all target handsโ€๋Š” Shadow(+10.1%p)๋ฅผ ๋นผ๋ฉด +1.0%p, +0.7%p์— ๋ถˆ๊ณผํ•ด ์„ฑ๋ฆฝํ•˜์ง€ ์•Š๋Š”๋‹ค. ๊ฒฐ๊ณผ ์ž์ฒด๋ฅผ ๋ฌด๋„ˆ๋œจ๋ฆฌ๋Š” ์˜ค๋ฅ˜๋Š” ์•„๋‹ˆ์ง€๋งŒ ํŒŒ์ธํŠœ๋‹ ์ ˆ์˜ ์ฃผ์žฅ์ด ์–ด๋А ์ˆ˜์น˜ ์œ„์— ์„œ ์žˆ๋Š”์ง€ ๋…์ž๊ฐ€ ํŒ์ •ํ•  ์ˆ˜ ์—†๋‹ค.
  • ๋ณธ๋ฌธ ์ƒํ˜ธ์ฐธ์กฐ ์˜ค๋ฅ˜. ยง4.2์˜ โ€œCross-Morphology Generalizationโ€ ๋ฌธ๋‹จ์ด Table 3์„ ๊ฐ€๋ฆฌํ‚ค์ง€๋งŒ ๋‚ด์šฉ์ƒ Table 2๋‹ค(๋ฐ”๋กœ ๋‹ค์Œ โ€œFinetuningโ€ ๋ฌธ๋‹จ๋„ Table 3์„ ๊ฐ€๋ฆฌํ‚จ๋‹ค). ํ‘œ๋ฅผ ์ฝ์„ ๋•Œ ์ฃผ์˜๊ฐ€ ํ•„์š”ํ•˜๋‹ค.
  • ๋ฒ ์ด์Šค๋ผ์ธ์ด ํ•˜๋‚˜๋ฟ์ด๊ณ , ๊ฒฐ์ •์  ๋Œ€์กฐ๊ฐ€ ๋น ์กŒ๋‹ค. Joint Control์€ ๊ฐ™์€ PPOยท๊ฐ™์€ ๋ณด์ƒ์œผ๋กœ ๊ด€์ ˆ ์œ„์น˜๋ฅผ ์ง์ ‘ ๋‚ด๋Š” ์ •์ฑ…์ด๋ฉฐ ๊ด€์ธก๋„ ๊ด€์ ˆ ์œ„์น˜ยท์†๋„๋กœ ๋‹ค๋ฅด๋‹ค. ์ฆ‰ ์ด ๋น„๊ต๋Š” ํ–‰๋™ ๊ณต๊ฐ„๊ณผ ๊ด€์ธก ๊ณต๊ฐ„์˜ ํšจ๊ณผ๊ฐ€ ์„ž์—ฌ ์žˆ๋‹ค. ๋” ์ค‘์š”ํ•œ ๊ฒƒ์€, UHAS์˜ ์ฃผ์žฅ์ด โ€œsingle-hand ์„ฑ๋Šฅโ€์ด ์•„๋‹ˆ๋ผ โ€œํ•˜๋‚˜์˜ ์ •์ฑ…์œผ๋กœ ์—ฌ๋Ÿฌ ์†โ€์ธ๋ฐ ์ •์ž‘ multi-hand ๊ด€์ ˆ ์ œ์–ด ๋Œ€์กฐ๊ตฐ์ด ์—†๋‹ค๋Š” ์ ์ด๋‹ค. ์ตœ๋Œ€ DoF์— zero paddingํ•˜๊ณ  hand-ID๋ฅผ ์กฐ๊ฑด์œผ๋กœ ์ฃผ๋Š” ๋‹จ์ˆœํ•œ baseline์ด ์–ผ๋งˆ๋‚˜ ํ•˜๋Š”์ง€ ๋ชจ๋ฅธ ์ฑ„๋กœ๋Š”, ๊ตฌ ๋ณ€ํ˜•์ด๋ผ๋Š” ์ •๊ตํ•œ ํ‘œํ˜„์ด ์‹ค์ œ๋กœ ํ•„์š”ํ•œ์ง€ ํŒ์ •ํ•  ์ˆ˜ ์—†๋‹ค. latent ํ†ต์ผ์ด๋‚˜ ์ •์ค€ ๊ด€์ ˆ ๊ณต๊ฐ„ ๊ฐ™์€ ๊ธฐ์กด ๋Œ€์•ˆ๊ณผ์˜ ๋น„๊ต๋„ ์—†๋‹ค.
  • ๊ณผ์ œ๊ฐ€ ํ•˜๋‚˜๋‹ค. ํ‰๊ฐ€ ์ „๋ถ€๊ฐ€ in-hand ํ๋ธŒ ์žฌ๋ฐฐํ–ฅ์ด๋‹ค. ๊ตฌ ๋ณ€ํ˜•์€ ๋ฌผ์ฒด๋ฅผ ๊ฐ์‹ธ๋Š” ์กฐ์ž‘์— ์ž์—ฐ์Šค๋Ÿฌ์šด ์€์œ ์ง€๋งŒ, ์ •๋ฐ€ ํ•€์น˜, ๋„๊ตฌ ํŒŒ์ง€, ์†๊ฐ€๋ฝ ํ•˜๋‚˜๋งŒ ์“ฐ๋Š” ์ ‘์ด‰, ํ‘œ๋ฉด ์œ„ pushing ๋“ฑ์€ ์ด ํ‘œํ˜„์œผ๋กœ ์–ด๋–ป๊ฒŒ ์“ฐ์ด๋Š”์ง€ ์ „ํ˜€ ๊ฒ€์ฆ๋˜์ง€ ์•Š์•˜๋‹ค. ์ €์ž๋“ค๋„ ๋ถ€๋ก E์—์„œ plane ๊ฐœ์ˆ˜ ๊ฒฐ๋ก ์˜ ๊ณผ์ œ ํŠน์ˆ˜์„ฑ์„ ์ธ์ •ํ•œ๋‹ค.
  • ํ‘œํ˜„์ด ์†๊ฐ€๋ฝ ๊ฐœ์ˆ˜์—์„œ ์™„์ „ํžˆ ์ž์œ ๋กญ์ง€ ์•Š๋‹ค. โ€œ๊ตฌ๋Š” ์†๊ฐ€๋ฝ์„ ์„ธ์ง€ ์•Š๋Š”๋‹คโ€๊ฐ€ ์ด ํ‘œํ˜„์˜ ๋งค๋ ฅ์ธ๋ฐ, ์‹ค์ œ ๊ตฌํ˜„์—์„œ๋Š” driving plane์„ ์†๊ฐ€๋ฝ๋งˆ๋‹ค ํ•˜๋‚˜์”ฉ ๋ถ™์ด๊ณ  4์ง€ ์†์—๋Š” ์•ฝ์ง€ plane์„ ๋ณต์ œํ•ด ํ‰๊ท  ๋‚ธ๋‹ค. ๊ทธ ๊ฒฐ๊ณผ 5์ง€โ†”๏ธŽ4์ง€ ์ „์ด๊ฐ€ 66.2~83.2%๋กœ ๋ฌด๋„ˆ์ง„๋‹ค. ์ฆ‰ ํ‘œํ˜„์˜ embodiment ๋ถˆ๋ณ€์„ฑ์€ โ€œ์†๊ฐ€๋ฝ ๊ฐœ์ˆ˜๊ฐ€ ๊ฐ™์„ ๋•Œโ€๋ผ๋Š” ์กฐ๊ฑด๋ถ€๋‹ค. ๋˜ํ•œ \Delta\phi๋ฅผ ๋ฒ„๋ ธ์œผ๋ฏ€๋กœ ์†๊ฐ€๋ฝ์ด ๊ทน๊ฐ ๋ฐฉํ–ฅ์œผ๋กœ ์›€์ง์ด๋Š” ์ž์œ ๋„๋Š” encompassing ๊ด€์ ˆ์˜ ์ข…์† ๊ฒฐ๊ณผ๋กœ๋งŒ ๋‚˜ํƒ€๋‚œ๋‹ค.
  • ์—„์ง€์˜ ํŠน์ˆ˜์„ฑ์ด ๋‹ค๋ค„์ง€์ง€ ์•Š๋Š”๋‹ค. ๋ชจ๋“  ์†๊ฐ€๋ฝ์„ ๋Œ€์นญ์ ์ธ driving plane์œผ๋กœ ์ฒ˜๋ฆฌํ•˜์ง€๋งŒ ์—„์ง€๋Š” ๋Œ€ํ–ฅ(opposition) ๋ฐฉํ–ฅ๊ณผ ๊ธฐ๊ตฌํ•™์ด ๊ทผ๋ณธ์ ์œผ๋กœ ๋‹ค๋ฅด๋‹ค. Fig. 9๋ฅผ ๋ณด๋ฉด ์—„์ง€์—๋„ ๋‹ค๋ฅธ ์†๊ฐ€๋ฝ๊ณผ ๊ฐ™์€ ๋ฐฉ์‹์˜ ๊ด€์ธก์ ์ด ๋ถ™์–ด ์žˆ๋Š”๋ฐ, ์ด ๊ท ์งˆํ™”๊ฐ€ ์žฌ๋ฐฐํ–ฅ ๊ณผ์ œ์—์„œ ์™œ ๋ฌธ์ œ๊ฐ€ ๋˜์ง€ ์•Š์•˜๋Š”์ง€์— ๋Œ€ํ•œ ๋…ผ์˜๊ฐ€ ์—†๋‹ค.
  • CIK์˜ ๊ทผ์‚ฌ ์˜ค์ฐจ๊ฐ€ ์ธก์ •๋˜์ง€ ์•Š์•˜๋‹ค. CIK๋Š” ๊ทผ์‚ฌ ํ•ด๋‹ค โ€” lateral์€ ์ด์‚ฐ lookup, encompassing์€ ๊ทผ์œ„โ†’์›์œ„ 1-D ์ˆœ์ฐจ ํ•ด๋ผ ์ „์—ญ ์ตœ์ ์ด ์•„๋‹ˆ๋‹ค. ๊ทธ๋Ÿฐ๋ฐ โ€œ๋ชฉํ‘œ ๋ณ€ํ˜• ๊ตฌ์™€ ์‹ค์ œ ๋„๋‹ฌํ•œ ์† ํ‘œ๋ฉด ์‚ฌ์ด์˜ ์ž”์ฐจโ€๊ฐ€ ์†๋ณ„๋กœ ์–ผ๋งˆ์ธ์ง€ ํ•œ ๋ฒˆ๋„ ๋ณด๊ณ ๋˜์ง€ ์•Š๋Š”๋‹ค. ์ด ์ž”์ฐจ์˜ ์†๋ณ„ ์ฐจ์ด๊ฐ€ zero-shot ์„ฑ๋Šฅ ์ฐจ(Shadow 85.7 vs MANO 98.1)๋ฅผ ์„ค๋ช…ํ•˜๋Š”์ง€ ์—ฌ๋ถ€๋Š” ์ด ๋ฐฉ๋ฒ•์˜ ์ž‘๋™ ์›๋ฆฌ๋ฅผ ์ดํ•ดํ•˜๋Š” ๋ฐ ํ•ต์‹ฌ์ธ๋ฐ ๋น„์–ด ์žˆ๋‹ค. ๋ฐ˜๊ฒฝ์ด ์Œ์ˆ˜์ธ ์ ์„ ๋ฒ„๋ฆฌ๊ณ  ๋„๋‹ฌ ๋Œ€์ƒ์ด ์—†๋Š” ๊ด€์ ˆ์„ ์™„์ „ ํ์‡„๋กœ ๋ช…๋ นํ•˜๋Š” ์ฒ˜๋ฆฌ๋„ ์ƒ๋‹นํžˆ ๊ฑฐ์นœ ๊ทผ์‚ฌ์ธ๋ฐ, ๊ทธ ๋ฐœ๋™ ๋นˆ๋„์กฐ์ฐจ ๋ณด๊ณ ๋˜์ง€ ์•Š๋Š”๋‹ค.
  • โ€œ๋žœ๋คํ™”๊ฐ€ ์ผ๊ด€๋˜๊ฒŒ ๊ฐœ์„ ํ•œ๋‹คโ€๋Š” ์„œ์ˆ ์ด ํ‘œ์™€ ์–ด๊ธ‹๋‚œ๋‹ค. ๋ถ€๋ก E๋Š” โ€œRandomization during training consistently improves zero-shot transferโ€๋ผ๊ณ  ์“ฐ์ง€๋งŒ Table 11์—์„œ Allegro๋Š” 96.7 โ†’ 95.3์œผ๋กœ ๋–จ์–ด์ง€๊ณ  LEAP์€ 95.3 โ†’ 95.5๋กœ ์‚ฌ์‹ค์ƒ ๋™์ผํ•˜๋‹ค. ์‹ค์งˆ์  ๊ฐœ์„ ์€ Shadow(80.1 โ†’ 85.7)์™€ MANO(97.1 โ†’ 98.1)๋ฟ์ด๋‹ค. ๋ฐ”๋กœ ๋‹ค์Œ ๋ฌธ์žฅ์˜ โ€œํ˜•ํƒœํ•™์  ์ฐจ์ด๊ฐ€ ํฐ ์†์—์„œ ํŠนํžˆโ€๋ผ๋Š” ๋‹จ์„œ๊ฐ€ ์‹ค์ œ ๋‚ด์šฉ์— ๊ฐ€๊นŒ์šฐ๋ฏ€๋กœ, โ€œconsistentlyโ€๊ฐ€ ๊ณผํ•œ ํ‘œํ˜„์ด๋‹ค.
  • ์‹ค๊ธฐ ํ‘œ๋ณธ์ด ์ž‘๊ณ  ํ†ต๊ณ„๊ฐ€ ์—†๋‹ค. ๋ฐฉ๋ฒ•๋‹น 10ํšŒ ์‹œํ–‰, ๊ฐ’์€ ์ •์ˆ˜ ์นด์šดํŠธ, ์‹ ๋ขฐ๊ตฌ๊ฐ„์ด๋‚˜ ๋ถ„์‚ฐ ํ‘œ๊ธฐ๊ฐ€ ์ „ํ˜€ ์—†๋‹ค. LEAP์—์„œ UHAS zero-shot 0.9 vs ๋ฒ ์ด์Šค๋ผ์ธ 0.6์€ ๊ฐ๊ฐ ์‹œํ–‰์˜ ์ ˆ๋ฐ˜ ์ด์ƒ์ด 0์ธ ๋ถ„ํฌ์—์„œ ๋‚˜์˜จ ํ‰๊ท ์ด๋ผ ์‚ฌ์‹ค์ƒ ๊ตฌ๋ถ„๋˜์ง€ ์•Š๋Š”๋‹ค(zero-shot์€ 10ํšŒ ์ค‘ 6ํšŒ๊ฐ€ 0, ๋ฒ ์ด์Šค๋ผ์ธ์€ 6ํšŒ๊ฐ€ 0). โ€œ๋ชจ๋“  UHAS ๋ณ€ํ˜•์ด ๋ฒ ์ด์Šค๋ผ์ธ์„ ์•ž์„ ๋‹คโ€๋Š” ์ฃผ์žฅ์—์„œ ์‹ค์ œ๋กœ ํ‘œ๋ณธ ํฌ๊ธฐ๋ฅผ ๊ฒฌ๋””๋Š” ๊ฒƒ์€ LEAP ์ „์šฉ(2.0) ์ •๋„๋‹ค.
  • multi-hand์˜ ์‹ค๊ธฐ ์—ด์„ธ์— ๋Œ€ํ•œ ์„ค๋ช…์ด ๋‘ ์‹คํ—˜์„ ํ•จ๊ป˜ ์„ค๋ช…ํ•˜์ง€ ๋ชปํ•œ๋‹ค. LEAP์—์„œ multi-hand(1.1) < ์ „์šฉ(2.0)์„ โ€œ์—ฌ๋Ÿฌ ์†์—์„œ ์•ˆ์ „ํ•œ ์šด๋™๋งŒ ๋ฐฐ์›Œ ๋ณด์ˆ˜์ โ€์ด๋ผ๊ณ  ํ•ด์„ํ–ˆ์ง€๋งŒ, Allegro์—์„œ๋Š” multi-hand(2.1) = ์ „์šฉ(2.1)์ด๋‹ค. ๋ถ€๋ก ๊ฒฐ๊ณผ๊ฐ€ ๋ณธ๋ฌธ ํ•ด์„๊ณผ ์–ด๊ธ‹๋‚˜๋Š”๋ฐ ์ด ๋ถˆ์ผ์น˜๋ฅผ ๋‹ค๋ฃจ์ง€ ์•Š๋Š”๋‹ค.
  • ๊ตฌ ์ƒ์„ฑ ํœด๋ฆฌ์Šคํ‹ฑ์˜ ์ ์šฉ ๋ฒ”์œ„๊ฐ€ ๋ฏธ๊ฒ€์ฆ. r=2l/\pi, ์†๋ฐ”๋‹ฅ ์ค‘์‹ฌ = ์†๊ฐ€๋ฝ ๋ฟŒ๋ฆฌ ํ‰๊ท , x์ถ• = ์ค‘์ง€ ๋ฐฉํ–ฅ ๊ฐ™์€ ๊ทœ์น™์€ ๋ชจ๋‘ ์‚ฌ๋žŒ ์†์„ ๋‹ฎ์€ 4์ง€/5์ง€ ์†์„ ์ „์ œํ•œ๋‹ค. 3์ง€ ์†, ์–ธ๋”์•ก์ถ”์—์ด์…˜ ์†, ๋งˆ์ฃผ๋ณด๋Š” ๊ทธ๋ฆฌํผ, ๋น„๋Œ€์นญ ์†์—์„œ ์ด ๊ตฌ์„ฑ์ด ์˜๋ฏธ ์žˆ๋Š” ๊ตฌ๋ฅผ ๋งŒ๋“œ๋Š”์ง€๋Š” ๋‹ค๋ฃจ์ง€ ์•Š๋Š”๋‹ค.
  • ์‹ค๊ธฐ ์ฝ”๋“œ ๊ฒฝ๋กœ๋Š” ์•„์ง ๋‹ซํ˜€ ์žˆ๋‹ค. ์‹œ๋ฎฌ ์ €์žฅ์†Œ๋Š” ์ž˜ ์ •๋ฆฌ๋ผ ๊ณต๊ฐœ๋์ง€๋งŒ, README๊ฐ€ ๊ฐ€๋ฆฌํ‚ค๋Š” ์‹ค๊ธฐ ์ €์žฅ์†Œ(IRVLUTD/UHAS_rw)๋Š” 2026-07 ๊ธฐ์ค€ ์กด์žฌํ•˜์ง€ ์•Š๊ณ (404), ์‚ฌ์ „ํ•™์Šต ๋ชจ๋ธ๋„ ์ €์žฅ์†Œ๊ฐ€ ์•„๋‹Œ ์™ธ๋ถ€ Box ๋งํฌ๋กœ ๋ฐฐํฌ๋œ๋‹ค. LEAP ์† ๋ณด๊ฐ• ๋ฒ ์ด์Šค์™€ ์—„์ง€ ๋ถ€์ฐฉ๋ฌผ์€ โ€œ๋…ผ๋ฌธ๊ณผ ํ•จ๊ป˜ ๊ณต๊ฐœ ์˜ˆ์ •โ€์ด๋ผ๊ณ  ์ ํ˜€ ์žˆ๋‹ค. ์‹œ๋ฎฌ ์žฌํ˜„์€ ๊ฐ€๋Šฅํ•˜์ง€๋งŒ sim-to-real ์žฌํ˜„์€ ํ˜„์žฌ๋กœ์„  ์–ด๋ ต๋‹ค.

๊ด€๋ จ ์—ฐ๊ตฌ์™€์˜ ์ž๋ฆฌ ๋งค๊น€

๊ฐ™์€ ์—ฐ๊ตฌ์‹ค์˜ ๊ตฌ ๋Œ€์‘ ๊ณ„๋ณด๋ฅผ ์ด์–ด๋ฐ›๋Š”๋‹ค. RobotFingerPrint(RFP)๋Š” ๊ทธ๋ฆฌํผ ํ‘œ๋ฉด์ ๊ณผ ์ •์ค€ ๊ตฌ ์‚ฌ์ด ์กฐ๋ฐ€ ๋Œ€์‘์„ ์„ธ์›Œ grasp์„ ํ•ฉ์„ฑํ–ˆ๊ณ , D(R,O) Grasp๋Š” ๋กœ๋ด‡-๋ฌผ์ฒด ์ƒํ˜ธ์ž‘์šฉ์˜ ํ†ต์ผ ํ‘œํ˜„์œผ๋กœ cross-embodiment ํŒŒ์ง€๋ฅผ ๋‹ค๋ค˜๋‹ค. UHAS๋Š” ์ด ๋Œ€์‘์„ ์ •์  grasp ํ‘œํ˜„์—์„œ ๋™์  ํ–‰๋™ ๊ณต๊ฐ„์œผ๋กœ ์Šน๊ฒฉ์‹œํ‚จ ๊ฒƒ์ด๋‹ค. ์ด ์Šน๊ฒฉ์ด ๊ทธ๋ƒฅ ๋˜์ง€๋Š” ์•Š์•˜๋‹ค๋Š” ์‚ฌ์‹ค์ด CIK์˜ ์กด์žฌ๋กœ ๋“œ๋Ÿฌ๋‚œ๋‹ค โ€” ํ‘œํ˜„์„ ๋งค ์ œ์–ด ์ฃผ๊ธฐ๋งˆ๋‹ค ๋˜๋Œ๋ ค์•ผ ํ•˜๋ฏ€๋กœ ์‹ค์‹œ๊ฐ„ ์—ญ๋ณ€ํ™˜ ์•Œ๊ณ ๋ฆฌ์ฆ˜์ด ํ•„์ˆ˜๊ฐ€ ๋œ๋‹ค.

ํ†ต์ผ ํ–‰๋™ ๊ณต๊ฐ„ ๊ณ„์—ด ์•ˆ์—์„œ๋Š” โ€œํ•™์Šต ์—†๋Š” ํ†ต์ผโ€์ด๋ผ๋Š” ๊ทน๋‹จ์— ์žˆ๋‹ค. XL-VLA ๋ฆฌ๋ทฐ๋Š” ์—ฌ๋Ÿฌ ์†์˜ ๊ด€์ ˆ ๊ถค์ ์„ ์˜คํ† ์ธ์ฝ”๋”๋กœ ๊ณต์œ  latent์— ๋ฐ€์–ด ๋„ฃ๊ณ  reconstructionยทretargetingยท์ •๊ทœํ™” ์†์‹ค๋กœ ํ•™์Šตํ•œ๋‹ค. ๋‘ ๋ฐฉ๋ฒ•์€ ๊ฐ™์€ ๋ฌธ์ œ๋ฅผ ์ •๋ฐ˜๋Œ€ ๋ฐฉํ–ฅ์—์„œ ๊ณต๊ฒฉํ•œ๋‹ค โ€” XL-VLA๋Š” ํ‘œํ˜„์„ ๋ฐ์ดํ„ฐ๋กœ ๋ฐฐ์šฐ๊ณ  UHAS๋Š” ๊ธฐํ•˜๋กœ ๊ตฌ์„ฑํ•œ๋‹ค. ๊ทธ ๋Œ€๊ฐ€๋„ ๋Œ€์นญ์ ์ด๋‹ค. XL-VLA์˜ latent๋Š” ์‹ค์ œ ์† ๊ถค์  ๋ถ„ํฌ์— ๋งž์ถฐ์ ธ ์žˆ์–ด ์ž์—ฐ์Šค๋Ÿฌ์šด ์šด๋™์„ ๋‹ด์ง€๋งŒ ์ƒˆ ์†์—๋Š” ๋ฐ์ดํ„ฐ๊ฐ€ ํ•„์š”ํ•˜๊ณ , UHAS์˜ ๊ตฌ๋Š” ์ƒˆ ์†์— ๋ฐ์ดํ„ฐ๊ฐ€ ํ•„์š” ์—†์ง€๋งŒ (\Delta\phi๋ฅผ ๋ฒ„๋ฆฌ๊ณ  plane์„ ์†๊ฐ€๋ฝ์— ๋ถ™์ด๋Š” ๋“ฑ) ํ‘œํ˜„์˜ ํ˜•ํƒœ๊ฐ€ ์†์œผ๋กœ ์ •ํ•ด์ ธ ์žˆ๋‹ค. CrossFormer์˜ embodiment๋ณ„ ํ–‰๋™ ํ—ค๋“œ, Universal Actions, One Hand to Rule Them All ๋“ฑ๋„ ๊ฐ™์€ ์ŠคํŽ™ํŠธ๋Ÿผ ์œ„์— ๋†“์ธ๋‹ค.

โ€œ์‚ฌ๋žŒ ๋ฐ์ดํ„ฐ๋กœ ํ†ต์ผํ•˜๋Š”โ€ ํ๋ฆ„๊ณผ ๋Œ€๋น„๋œ๋‹ค. UniDex ๋ฆฌ๋ทฐ๋Š” egocentric ์‚ฌ๋žŒ ์˜์ƒ์—์„œ ๋ณดํŽธ์  ์† ์ œ์–ด๋ฅผ ํ•™์Šตํ•˜๊ณ , SPIDER ๋ฆฌ๋ทฐ๋Š” ๋ฌผ๋ฆฌ ๊ธฐ๋ฐ˜ ๋ฆฌํƒ€๊ฒŒํŒ…์œผ๋กœ ์‚ฌ๋žŒ ์‹œ์—ฐ์„ ์—ฌ๋Ÿฌ embodiment์˜ ์‹คํ–‰ ๊ฐ€๋Šฅ ๊ถค์ ์œผ๋กœ ๋ณ€ํ™˜ํ•œ๋‹ค. ์ด๋“ค์ด ์‚ฌ๋žŒ ์†์„ ๊ณตํ†ต ๊ธฐ์ค€์œผ๋กœ ์‚ผ๋Š”๋‹ค๋ฉด, UHAS๋Š” ์‚ฌ๋žŒ ์†์กฐ์ฐจ (MANO ๋ชจ๋ธ๋กœ) ๋„ค embodiment ์ค‘ ํ•˜๋‚˜๋กœ ์ทจ๊ธ‰ํ•˜๊ณ  ๊ธฐํ•˜ํ•™์  ๊ตฌ๋ฅผ ๊ณตํ†ต ๊ธฐ์ค€์œผ๋กœ ๋‘”๋‹ค. ํฅ๋ฏธ๋กญ๊ฒŒ๋„ UHAS ์‹คํ—˜์—์„œ MANO๋Š” ๊ฐ€์žฅ ์‰ฌ์šด ์†(single-hand 99.8, zero-shot 98.1)์ด๋ฉด์„œ ์†Œ์Šค๋กœ์„œ๋Š” ๊ฐ€์žฅ ๋‚˜์œ ์†(one-to-many 31~36%)์ด๋‹ค.

in-hand ์žฌ๋ฐฐํ–ฅ์ด๋ผ๋Š” ๊ณผ์ œ ์ถ•์—์„œ๋Š” ์ตœ๊ทผ ๋ฆฌ๋ทฐ๋“ค๊ณผ ๋‚˜๋ž€ํžˆ ๋†“์ธ๋‹ค. In-Hand Physics Priors ๋ฆฌ๋ทฐ๋Š” ๊ฐ™์€ Allegro ์†์—์„œ grasp-quality ๋ณด์ƒ๊ณผ ์ด๋ฐฉ์„ฑ ์†๋ ํ˜•์ƒ์œผ๋กœ ํ•œ ์†์˜ ๊ฐ•๊ฑด์„ฑ์„ ๋Œ์–ด์˜ฌ๋ฆฐ๋‹ค. ๋ฐฉํ–ฅ์ด ์ •ํ™•ํžˆ ์ง๊ตํ•œ๋‹ค โ€” ๊ทธ์ชฝ์€ โ€œํ•œ ์†์—์„œ ์ตœ๋Œ€ํ•œ ์ž˜โ€์ด๊ณ  UHAS๋Š” โ€œ์—ฌ๋Ÿฌ ์†์—์„œ ๋˜๊ฒŒโ€. ๋‘ ์ ‘๊ทผ์ด ์ถฉ๋Œํ•˜์ง€ ์•Š์œผ๋ฏ€๋กœ ๊ฒฐํ•ฉ ๊ฐ€๋Šฅ์„ฑ์ด ์žˆ๋‹ค(๋‹จ, ์ด๋ฐฉ์„ฑ ์†๋์ฒ˜๋Ÿผ ๊ณผ์ œ ํŠนํ™”๋œ ํ•˜๋“œ์›จ์–ด prior๋Š” embodiment ๋ถˆ๋ณ€ ํ‘œํ˜„๊ณผ ๊ธด์žฅ ๊ด€๊ณ„์— ์žˆ๋‹ค). ViserDex ๋ฆฌ๋ทฐ์™€ Play2Perfect ๋ฆฌ๋ทฐ๋Š” ๊ฐ๊ฐ ์‹œ๊ฐ sim-to-real๊ณผ play ์‚ฌ์ „ํ•™์Šต์œผ๋กœ ๊ฐ™์€ ๊ณผ์ œ๋ฅผ ๋‹ค๋ฃจ๋Š”๋ฐ, UHAS์˜ ์‹ค๊ธฐ ๊ฒฐ๊ณผ(์—ฐ์† ์žฌ๋ฐฐํ–ฅ 2.0ํšŒ)๋ฅผ ๋ณด๋ฉด cross-embodiment ํ‘œํ˜„๊ณผ sim-to-real ๊ฐ•๊ฑด์„ฑ์€ ์•„์ง ๋ณ„๊ฐœ์˜ ์ถ•์ž„์ด ๋ถ„๋ช…ํ•˜๋‹ค โ€” ์ด ๋…ผ๋ฌธ์ด ์†์„ ๋Œ„ ๊ฒƒ์€ ์ „์ž๋ฟ์ด๋‹ค.

์š”์•ฝ

UHAS์˜ ๊ธฐ์—ฌ๋Š” ์„ธ ๋ฌธ์žฅ์œผ๋กœ ์••์ถ•๋œ๋‹ค. (1) ๋กœ๋ด‡ ์†์˜ ํ–‰๋™์„ ๊ด€์ ˆ์ด ์•„๋‹ˆ๋ผ ์† ์•ž์— ๋†“์ธ ์ •์ค€ ๊ตฌ์˜ ๋ณ€ํ˜• (\Delta\theta,\Delta r)์œผ๋กœ ์ •์˜ํ•˜๋ฉด โ€” URDF๋งŒ์œผ๋กœ ์ž๋™ ๊ตฌ์„ฑ๋˜๊ณ  ์† ํฌ๊ธฐยท์†๊ฐ€๋ฝ ๊ฐœ์ˆ˜์— ๋Œ€์ฒด๋กœ ๋ฌด๊ด€ํ•œ โ€” 15์ฐจ์› ๊ณต์œ  ํ–‰๋™ ๊ณต๊ฐ„์ด ์–ป์–ด์ง„๋‹ค. (2) ์ด ํ‘œํ˜„์˜ ๊ธฐํ•˜๊ฐ€ ๊ด€์ ˆ์„ lateral/encompassing์œผ๋กœ ๊ฐˆ๋ผ ์ฃผ๋ฏ€๋กœ, ๋ฐ˜๋ณต ์ตœ์ ํ™” ์—†์ด lookup + 1-D ์ˆœ์ฐจ ํ•ด๋กœ 150 Hz ์—ญ๋ณ€ํ™˜(CIK)์ด ๊ฐ€๋Šฅํ•˜๋‹ค. (3) ๊ทธ ๊ฒฐ๊ณผ ๋„ค ์ด์ข… ์†(AllegroยทLEAPยทShadowยทMANO)์„ ๋‹จ์ผ ์ •์ฑ…์œผ๋กœ 98.7~99.5% ์„ฑ๊ณต๋ฅ ์— ํ•™์Šต์‹œํ‚ฌ ์ˆ˜ ์žˆ๊ณ , ํ•™์Šต์— ์—†๋˜ ์†์œผ๋กœ๋„ 85.7~98.1%์˜ zero-shot ์ „์ด์™€ 500 iter ํŒŒ์ธํŠœ๋‹ ํšŒ๋ณต์ด ๊ฐ€๋Šฅํ•˜๋‹ค.

ํ•œ๊ณ„๋„ ์„ ๋ช…ํ•˜๋‹ค. ์‹œ๋ฎฌ ๋‹จ์ผ ์†์—์„œ ๊ด€์ ˆ ์ œ์–ด ๋Œ€๋น„ ์ด๋“์€ 1%p ์•ˆํŒŽ์ด๋ผ ์ด ํ‘œํ˜„์˜ ๊ฐ€์น˜๋Š” ์˜ค์ง ๋‹ค์ค‘ ์†์—์„œ ๋‚˜์˜ค๋Š”๋ฐ, ์ •์ž‘ multi-hand ๊ด€์ ˆ ์ œ์–ด ๋Œ€์กฐ๊ตฐ์ด ์—†์–ด โ€œ๊ตฌ๊ฐ€ ํ•„์š”ํ•œ๊ฐ€โ€๋ผ๋Š” ์งˆ๋ฌธ์ด ์—ด๋ ค ์žˆ๋‹ค. 5์ง€โ†”๏ธŽ4์ง€ ์ „์ด๋Š” 66~83%๋กœ ๋ฌด๋„ˆ์ง€๊ณ , ๊ทธ ์›์ธ์ด ํ‘œํ˜„์˜ planeโ€“์†๊ฐ€๋ฝ ๊ฒฐํ•ฉ์— ์žˆ์Œ์„ ๋…ผ๋ฌธ ์ž์‹ ์˜ ablation์ด ์‹œ์‚ฌํ•œ๋‹ค. ์‹ค๊ธฐ๋Š” ์—ฐ์† ์žฌ๋ฐฐํ–ฅ ํ‰๊ท  2.0ํšŒ๋กœ ์‹œ๋ฎฌ(9.8ํšŒ)๊ณผ ํฌ๊ฒŒ ๋ฒŒ์–ด์ ธ ์žˆ์œผ๋ฉฐ, ๋ถ€๋ก์„ ๋ณด๋ฉด ๊ทธ ๊ฒฉ์ฐจ์˜ ํฐ ๋ชซ์ด ํ†ต์‹  ์‹ ๋ขฐ์„ฑ๊ณผ ํ•˜๋“œ์›จ์–ด ๋ณ€ํ˜•์—์„œ ์˜จ๋‹ค. CIK์˜ ๊ทผ์‚ฌ ์˜ค์ฐจ๋Š” ํ•œ ๋ฒˆ๋„ ์ธก์ •๋˜์ง€ ์•Š์•˜๊ณ , ํŒŒ์ธํŠœ๋‹ ํ‘œ์˜ ๊ธฐ์ค€์„ ๊ณผ ๋„๋ฉ”์ธ ๋žœ๋คํ™” ์„œ์ˆ ์€ ํ‘œ ์•ˆ ์ˆ˜์น˜์™€ ์–ด๊ธ‹๋‚œ๋‹ค.

๊ทธ๋Ÿผ์—๋„ โ€œcross-embodiment๋ฅผ ๋ฐ์ดํ„ฐ๋กœ ๋ฐฐ์šฐ์ง€ ๋ง๊ณ  ์ขŒํ‘œ๊ณ„๋กœ ์ •์˜ํ•˜์žโ€๋Š” ์ด ๋…ผ๋ฌธ์˜ ํƒœ๋„๋Š” ๋ถ„๋ช…ํ•œ ๊ฐ€์น˜๊ฐ€ ์žˆ๋‹ค. ํŠนํžˆ ์ƒˆ ์†์„ ๋ถ™์ด๋Š” ๋ฐ ๋ฐ์ดํ„ฐ๊ฐ€ 0์ด๋ผ๋Š” ์„ฑ์งˆ์€ latent ๊ธฐ๋ฐ˜ ์ ‘๊ทผ์ด ๊ตฌ์กฐ์ ์œผ๋กœ ์ค„ ์ˆ˜ ์—†๋Š” ๊ฒƒ์ด๊ณ , ๊ทธ๊ฒƒ์„ ์ฝ”๋“œ์™€ ์‚ฌ์ „ํ•™์Šต ์ •์ฑ…๊ณผ โ€œ๋‹น์‹ ์˜ ์† ์ถ”๊ฐ€ํ•˜๊ธฐโ€ ๋ฌธ์„œ๋กœ ๋’ท๋ฐ›์นจํ•ด ๊ฒ€์ฆ ๊ฐ€๋Šฅํ•˜๊ฒŒ ๋งŒ๋“  ์ ๋„ ๊ทธ๋ ‡๋‹ค. dexterous ๋กœ๋ด‡ ํŒŒ์šด๋ฐ์ด์…˜ ๋ชจ๋ธ์ด ๊ทธ๋ฆฌํผ๋ฅผ ๋„˜์–ด๊ฐ€๋ ค๋ฉด ์–ธ์  ๊ฐ€๋Š” ํ’€์–ด์•ผ ํ•  ๋ฌธ์ œ์— ๋Œ€ํ•ด, ์ด ๋…ผ๋ฌธ์€ โ€œ๊ธฐํ•˜๋กœ ํ’€๋ฆฐ๋‹คโ€๋Š” ๊ฐ€์„ค์„ ์ตœ์†Œํ•œ ํ•˜๋‚˜์˜ ๊ณผ์ œ์—์„œ ์„ฑ๋ฆฝ์‹œ์ผฐ๋‹ค.

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