๐How to Peel with a Knife ๋ฆฌ๋ทฐ
Toru Lin*, Shuying Deng*, Zhao-Heng Yin, Pieter Abbeel, Jitendra Malik (UC Berkeley)
arXiv preprint, 2026
- ๐ก ๊ป์ง ๊น๊ธฐ์ฒ๋ผ ์ฑ๊ณต ๊ธฐ์ค์ด ์ฐ์์ ์ด๊ณ ์ฃผ๊ด์ ์ธ ์ ๋ฐ ์กฐ์ ํ์คํฌ๋ฅผ, ๋ณด์์ ์์ผ๋ก ์ค๊ณํ๋ ๋์ ์ฌ๋์ ์ ํธ์์ ํ์ตํ ๋ณด์์ผ๋ก ์ ๋ ฌํ๋ค.
- โ๏ธ ์ํผ๋์ค ์ ์ด + SpaceMouse ์๊ฒฉ์กฐ์์ผ๋ก force-aware ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ๋ชจ์ Diffusion Policy ๊ธฐ๋ฐ ์ ์ฑ ์ ๋ง๋ค๊ณ (1๋จ๊ณ), ์ฌ๋์ด ๋งค๊ธด ์ ๋(๊ป์ง ๋๊ป 6๋จ๊ณ)ยท์ ์ฑ(0โ9 Likert) ์ ์๋ฅผ ํ๊ทํ ๋ณด์ ๋ชจ๋ธ๋ก residual ์ ์ฑ ์ reward-weighted BC ํ์ธํ๋ํ๋ค(2๋จ๊ณ).
- ๐ฏ ์ค์ด 50 / ์ฌ๊ณผ 150 / ๊ฐ์ 200๊ฐ ๊ถค์ ๋ง์ผ๋ก ํ์ตํด ํ์ต ํ์ข ์์ 100% ์ฑ๊ณต๋ฅ , ํ์ธํ๋์ผ๋ก ์ฌ๊ณผ 60โ100%ยท๊ฐ์ 80โ100%(์ ์ 3.8โ7.1, 5.9โ7.3), ๋ฏธํ์ต ํ์ข (๋ฐฐยท๋ฌดยท์ฃผํค๋)์๋ 90/80/50%๋ก zero-shot ์ ์ดํ๋ค.
๐ Ping Review
๐ Ping โ A light tap on the surface. Get the gist in seconds.
๋ก๋ด ์กฐ์ ์ฐ๊ตฌ๋ ์ค๋ซ๋์ โ์ง์๋๊ฐ / ๋์๋๊ฐโ ๊ฐ์ ์ด์ง ์ฑ๊ณต ๊ธฐ์ค์ ๊ธฐ๋ ์๋ค. ๊ทธ๋ฐ๋ฐ ์๋ฆฌยท์์ ยท์๊ณต์์ฒ๋ผ ์ ๋ง ์ธ๋ชจ ์๋ ํ์คํฌ๋ค์ ์ฑ๊ณต์ด 0/1์ด ์๋๋ค. ๊ฐ์๋ฅผ โ๊น์๋คโ๋ ์ฌ์ค๋ณด๋ค ์ผ๋ง๋ ์๊ฒ, ๋๊ธฐ์ง ์๊ฒ, ์ด์ ์ ๊น์๋ด์ง ์๊ณ ๊น์๋์ง๊ฐ ํ์ง์ด๋ค. ์ด ๋ ผ๋ฌธ์ ๊ทธ ๋ํ ์ฌ๋ก๋ก ์นผ๋ก ๊ป์ง ๊น๊ธฐ(peeling with a knife) ๋ฅผ ๊ณจ๋๋ค. ํ๋ฌ๊ฐ ์๋๋ผ ์นผ์ด๋ค โ ๋ ๊ฐ๋ยท๊น์ดยทํ์ ๊ณก๋ฉด์ ๋ฐ๋ผ๊ฐ๋ฉฐ ๊ณ์ ์กฐ์ ํด์ผ ํ๊ณ , ์กฐ๊ธ๋ง ์ด๊ธ๋๋ ์ด์ ํ๊ฑฐ๋ ๊ป์ง์ ๋จ๊ธด๋ค. ์ ์๋ค์ โ์นผ๋ก ์ฌ๋ฌ ์ข ๋ฅ์ ๋์ฐ๋ฌผ์ ๊น๋ ๋ฐ ์ฑ๊ณตํ ์ ํ ์ฐ๊ตฌ๋ฅผ ์ฐ๋ฆฌ๋ ์์ง ๋ชปํ๋คโ๊ณ ์ ๋๋ค.
ํต์ฌ ์ฃผ์ฅ์ ๋ ๊ฐ์ง ๋ณ๋ชฉ์ ๋๋ ํผ๋ค๋ ๊ฒ์ด๋ค. ์(quantity) ์ ๋ณ๋ชฉ์ ์ ์ด์ด ๋ง๊ณ ํ์ ๋ฏผ๊ฐํ ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ๋ชจ์ผ๊ธฐ ์ด๋ ต๋ค๋ ๊ฒ์ด๊ณ , ์ง(quality) ์ ๋ณ๋ชฉ์ ์ฑ๊ณต์ ์ํ์ ์ผ๋ก ๋ชป ์ ๋๋ค๋ ๊ฒ์ด๋ค. ์ ์๋ ์์ ์ ์ด ์์ SpaceMouse ์๊ฒฉ์กฐ์ + force-aware ๋ชจ๋ฐฉํ์ต์ผ๋ก, ํ์๋ ์ฌ๋์ด ๋งค๊ธด ์ ์๋ฅผ ํ๊ทํ ๋ณด์ ๋ชจ๋ธ๊ณผ residual ํ์ธํ๋์ผ๋ก ํผ๋ค.

์์คํ ๊ฐ์(Fig. 1) โ Kinova Gen3 + ATI mini45 F/T ์ผ์ + RealSense D405 ์๋ชฉ ์นด๋ฉ๋ผ 2๋๋ก ์ฌ๊ณผยท๊ฐ์ยท์ค์ด๋ฅผ ์นผ๋ก ๊น๊ณ , ๋ฐฐยท๋ฌดยท์ฃผํค๋๋ก zero-shot ์ผ๋ฐํํ๋ค.
ํต์ฌ ๋ฐฉ๋ฒ๋ก :
1๋จ๊ณ๋ ํ๋ฒํ Diffusion Policy๋ค. ๊ด์ธก์ ์๋ชฉ ์นด๋ฉ๋ผ 2๋์ RGB-D(์ปฌ๋ฌ๋ ๊ทธ๋ ์ด์ค์ผ์ผ๋ก ๋ณํํ๊ณ , ์นผยท๋ฌผ์ฒด SAM2 ๋ง์คํฌ๋ฅผ ๊ทธ๋ ์ด์ค์ผ์ผ๊ณผ ๊น์ด ์์ชฝ์ ๊ณฑํจ โ ์๋ ์ฐธ์กฐ)์ 6์ฐจ์ F/T ์ ํธ, ํ๋์ end-effector ํ๋ ์ ๊ธฐ์ค delta pose๋ค. 2๋จ๊ณ๊ฐ ์ด ๋ ผ๋ฌธ์ ์๋งน์ด๋ค. ์ฌ๋์ ์ฃผ์์ ์ค์นผ๋ผ ๋ณด์ r_t๋ก ๋งคํํ ๋ค, ์ผ์ด๋ถ์ base policy์ ์ธ์ฝ๋ ํน์ง z_t์ ๋ฐ์ดํฐ์ ํ๋ a_t์์ ๊ทธ ๋ณด์์ ํ๊ทํ๋ 3์ธต MLP ๋ณด์ ๋ชจ๋ธ์ ํ์ตํ๋ค.
\mathcal{L}_{\mathrm{reward}}=\mathbb{E}_{(z_t,a_t)}\big[\|r_\psi(z_t,a_t)-r_t\|^2\big]
๊ทธ๋ค์ base policy๋ฅผ ๋๊ฒฐํ๊ณ , ๋ณด์ ๋ชจ๋ธ์ ์๋ ํํ h_t๋ฅผ ์กฐ๊ฑด์ผ๋ก ๋ฐ๋ 2์ธต MLP residual ์ ์ฑ a_t^{\mathrm{res}}=\pi_{\mathrm{res}}(z_t,a_t^{\mathrm{base}},h_t)๋ฅผ ๋ถ์ฌ ์ต์ข ํ๋์ a_t^{\mathrm{final}}=a_t^{\mathrm{base}}+a_t^{\mathrm{res}}๋ก ๋ง๋ ๋ค. ํ์ต์ ๋ณด์ ๊ฐ์ค BC๋ค.
\mathcal{L}_{\mathrm{res}}=\mathbb{E}_t\!\left[w_t\big\|a_t^{\mathrm{res}}-(a_t-a_t^{\mathrm{base}})\big\|^2\right]+\alpha\,\mathbb{E}_t\!\left[\|a_t^{\mathrm{res}}\|^2\right],\qquad w_t=\frac{\exp(\beta r_t)}{\mathbb{E}_t[\exp(\beta r_t)]}
์ฒซ ํญ์ โ์๋ ๊ถค์ ์ ๋ณด์ โ์ ๋ ํฌ๊ฒ ๋ชจ์ฌํ๊ฒ ํ๊ณ , ๋์งธ ํญ์ residual์ด ๊ณผํ๊ฒ ์ปค์ง๋ ๊ฒ์ ๋ง๋๋ค.
์ฃผ์ ๊ฒฐ๊ณผ:
- ํ์ต ํ์ข (์ค์ดยท์ฌ๊ณผยท๊ฐ์)์์ ์ฑ๊ณต๋ฅ 100% (์ฑ๊ณต = ์ ์ฑ ์ ์ > 3).
- ๋ฏธํ์ต ํ์ข zero-shot: ์ค์ด ์ ์ฑ โ ์ฃผํค๋ 50%, ์ฌ๊ณผ ์ ์ฑ โ ๋ฐฐ 90%, ๊ฐ์ ์ ์ฑ โ ๋ฌด 80%.
- ํ์ธํ๋ ํจ๊ณผ(Table V): ์ฌ๊ณผ 60%โ100%(์ ์ 3.8โ7.1), ๊ฐ์ 80%โ100%(5.9โ7.3). IQL ๊ธฐ๋ฐ advantage ๊ฐ์ค ํ์ธํ๋์ ์ฌ๊ณผ 0% / ๊ฐ์ 0%๋ก ์์ ํ ์คํจํ๋ค.
- ๋ฐ์ดํฐ ์์ง ๋ฐฉ์ ๋น๊ต(Table I, ์ค์ด ๊ถค์ 10๊ฐ): SpaceMouse ์ฑ๊ณต 100% / ์ ์ 8.5 / 46์ด, kinesthetic teaching 100% / 7.2 / 13.8์ด์ง๋ง ์ปดํ๋ผ์ด์ธ์ค ํ๋ผ๋ฏธํฐ๋ฅผ ํ๋ํด ๋ฆฌํ๋ ์ดํ๋ฉด 0% / 1.6, VR 20% / 2.1, ํด๋ฆฌ์คํฑ ํ๋๋ 20% / 1.8.
- ๋ชจ๋ฌ๋ฆฌํฐ(Table III, ๊ฐ์): gRGB+D+F 80% / 5.9 โ ํ์ ๋นผ๋ฉด 60% / 5.2 โ ๊ทธ๋ ์ด์ค์ผ์ผ ๋์ ์ปฌ๋ฌ RGB๋ฅผ ์ฐ๋ฉด 0% / 1.6 โ ํ๋ง ์ฐ๋ฉด 0% / 0.6.
- ์ํ ํจ์จ(Table IV, ๊ฐ์): 200๊ถค์ 80%, 100๊ถค์ 60%, 40๊ถค์ 10%. ๊ฐ์ 200๊ถค์ โ 33๊ฐ, ์ค์ด 50๊ถค์ โ 8๊ฐ.
๊ฒฐ๋ก :
โ๋ณด์์ ๋ชป ์ ๊ฒ ์ผ๋ฉด ์ฌ๋์ด ๋งค๊ธด ์ ์๋ฅผ ํ๊ทํด์ residual๋ก ๋ฐ์ด๋ผโ๊ฐ ์ด ๋ ผ๋ฌธ์ ์ฒ๋ฐฉ์ด๋ค. ์๋ก์ด ์์ฐ์ ๋ ๋ชจ์ผ์ง ์๊ณ ๊ธฐ์กด ๋ฐ์ดํฐ์ ๋ผ๋ฒจ๋ง ๋ถ์ฌ ์ฌ๊ณผ ์ ์ฑ ์ ์ฑ๊ณต๋ฅ ์ 60%์์ 100%๋ก ์ฌ๋ ธ๋ค๋ ์ ์ด ์ค์ฉ์ ์ผ๋ก ๋งค๋ ฅ์ ์ด๋ค. ๋ค๋ง ๋ค์์ ๋ณด๋ฏ ์ด๋ก์ ์ผ๋ฐํ ์ฃผ์ฅ์ ๋ณธ๋ฌธ ์์น์ ์ด๊ธ๋๊ณ , ํ๊ฐ ์ํ ์๊ฐ ๋งค์ฐ ์๋ค.
๐ Ring Review
๐ Ring โ An idea that echoes. Grasp the core and its value.
ํ ์ค๋ก ์์ํ๋ฉด
โ์ฑ๊ณตโ์ด ์ฐ์๋์ธ ํ์คํฌ์์๋ ์ ์ฑ ์ ๋ ํฌ๊ฒ ๋ง๋ค๊ฑฐ๋ ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ๋ ๋ชจ์ผ๋ ๊ฒ๋ณด๋ค, ์ฌ๋์ด ๋ฌด์์ ์ข์ ๊ฒฐ๊ณผ๋ก ๋ณด๋์ง๋ฅผ ๋ผ๋ฒจ๋ก ๋ฝ์ ์ด๋ฏธ ๊ฐ์ง ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ์ฌ๊ฐ์คํ๋ ํธ์ด ์ธ๊ณ ํจ๊ณผ์ ์ผ ์ ์๋ค โ ๋จ, ๊ทธ ํจ๊ณผ๋ฅผ 5~10ํ ์ํ์ผ๋ก ์ธก์ ํ๋ค๋ฉด.
๋ฐฐ๊ฒฝ: ์ ์นผ๋ก ๊น๊ธฐ๊ฐ ์ด๋ ค์ด๊ฐ
๋ ผ๋ฌธ์ด ์ ๋ฆฌํ๋ ์ด๋ ค์์ ์ธ ์ธต์ด๋ค.
์ฒซ์งธ, ์ ์ด ๋์ญํ. ์นผ๋ ๊ณผ ํ๋ฉด์ ์ ์ด์ ๋ถ์์ ํ๋ค. ํ์ ์ ๋ฐํ๊ฒ ์กฐ์ ํ์ง ๋ชปํ๋ฉด ๋ฏธ๋๋ฌ์ง๊ฑฐ๋ ํ๊ณ ๋ ๋ค. ํ๋ฌ๋ ๋ ์ ๊ฐ๊ฒฉ์ด ๋๊ป๋ฅผ ๋ฌผ๋ฆฌ์ ์ผ๋ก ๊ฐ์ ํ์ง๋ง, ์นผ์ ๊ทธ ์ ์ฝ์ด ์์ด ๋๊ป๊ฐ ์ ์ ์ผ๋ก ์ ์ด์ ์ฐ๋ฌผ์ด๋ค. ์ ์๋ค์ โ์นผ๋ก ์๋ฅด๊ธฐ๋ ํ๋ฌ๋ก ๊น๊ธฐ๋ณด๋ค ์ค์ง์ ์ผ๋ก ํจ์ฌ ์ด๋ ต๋คโ๊ณ ์ ์ ๊ธ๋๋ค.
๋์งธ, ๊ธฐํ ์ถ์ ๊ณผ ๊ฐ์ฒด ๋ณ์ด. ์ฌ๊ณผ์ ๊ฐ์๋ ๊ณก๋ฅ ์ด ๋ค๋ฅด๊ณ , ๊ฐ์ ๊ฐ์๋ผ๋ฆฌ๋ ํฌ๊ธฐยท๊ฒฝ๋ยทํ๋ฉด ์ง๊ฐ์ด ์ ๊ฐ๊ฐ์ด๋ค. ๊ธฐ์กด ์นผ ์ ๋จ ์ฐ๊ตฌ([15]โ[21])๋ ๋๋ถ๋ถ ๋ชจ๋ธ ๊ธฐ๋ฐ์ด๊ณ ํ ๋์ญํยท์ธ์งยท์นผ ๊ถค์ ์ ๋ํ ํด์์ ๋ชจ๋ธ๊ณผ ํด๋ฆฌ์คํฑ์ ์์กดํด, ๋ชจ๋ธ ์ค์ฐจ์ ์ธ์ง ๋ ธ์ด์ฆ์ ์ทจ์ฝํ๋ค. ํ์ต ๊ธฐ๋ฐ์ ๋๋ฌผ๊ณ , RoboNinja[22]๊ฐ ๋ฏธ๋ถ๊ฐ๋ฅ ์ ๋จ ์๋ฎฌ๋ ์ดํฐ๋ฅผ ์ฐ๋ ์ ๋๋ค.
์ ์งธ, ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ์ด ๋ ผ๋ฌธ์ด ์ ๋ฉด์ผ๋ก ์ก๋ ์ฑ๊ณต ๊ธฐ์ค์ ์๋ฌต์ฑ. ๊ป์ง์ ๋ฒ๊ฒผ๋ค๋ ์ฌ์ค๋ง์ผ๋ก๋ ๋ถ์กฑํ๊ณ ๊นจ๋ํจยท๊ท ์ผํจยทํจ์จ๊น์ง ๋ณธ๋ค. ๊ทธ๋ฐ๋ฐ ์ฌ๋๋ง๋ค ๊ฐ์ค์น๊ฐ ๋ค๋ฅด๋ค. ๋๊ป๋ ๊ทธ๋๋ง ๊ธฐํํ์ ํด์์ด ๋์ง๋ง โ์ ๋ฐ์ ์ผ๋ก ์ ๊น์๋๊ฐโ๋ ์ ์ฒด๋ก ์ ์ง๊ฐ ํ๋จ์ด๋ค.
๊ด๋ จ ์ฐ๊ตฌ ์ ์์ ์ ์๋ค์ ์ ํธ ํ์ต ์ชฝ ๋ก๋ณดํฑ์ค ์ฐ๊ตฌ๋ค([10, 12, 13] ๋ฑ)์ด ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ์ ๋จ์ ํ์คํฌ๋ ์ด์ง ์ฑ๊ณต ๊ธฐ์ค์ ๋จธ๋ฌผ๋ฌ ์๊ณ , ์ด๋ฐ ์ ์ด ํ๋ถ ํ์คํฌ์ ์ ํธ ์ ๋ ฌ ๋ฌธ์ ๋ฅผ ์ ๋ฉด์ผ๋ก ๋ค๋ฃจ์ง ์์๋ค๊ณ ์ง์ ํ๋ค. โ์ค์ ๋ก๋ด์์ ์ด ์ ๋๋ก ์ด๋ ค์ด ์กฐ์ ํ์คํฌ์ ๋ํด ์ธ๊ฐ ์ ํธ ํ์ต์ ์กฐ์ฌํ ์ต์ด์ ์ฐ๊ตฌโ๋ผ๋ ๊ฒ์ด ์ ์๋ค์ ์๊ธฐ ์์น ๊ท์ ์ด๋ค.
์์คํ ์ค๊ณ (III-A)

์๋์ดํํฐ ๋ง์ดํธ(Fig. 3) โ ํ ์ปค๋ฅํฐ, F/T ์ผ์ ํ๋ ์ดํธ, ์นด๋ฉ๋ผ ๋ง์ดํธ 2๊ฐ, ์นผ ๋ง์ดํธ๋ก ๊ตฌ์ฑ๋ ์ปค์คํ CAD ์ค๊ณ.
- ๋ก๋ด: Kinova Gen3 7-DoF. ํ ํฌ ์ ์ด๊ฐ ๊ฐ๋ฅํด ์ํผ๋์ค ์ ์ด๊ธฐ๋ฅผ ์ฌ๋ฆด ์ ์๋ค๋ ์ ์ด ์ ํ ์ด์ ๋ค.
- ์ผ์ฑ: ํด ํ๋์ง์ ์๋์ดํํฐ ์ฌ์ด์ ATI mini45 F/T ์ผ์(500Hz ์คํธ๋ฆฌ๋ฐ), ํด ๊ทผ์ฒ์ RealSense D405 ์๋ชฉ ์นด๋ฉ๋ผ 2๋.
- ์ ์ด: ์ ์์ค ์ํผ๋์ค ์ ์ด 500Hz, Python ๋ช ๋ น์ 10Hz. ์ค์๊ฐ์ฑ ํ๋ณด๋ฅผ ์ํด Intel NUC์ ์ด๋ค. ๊ตฌํ์ ์คํ์์ค ํ๋ก์ ํธ๋ค[37, 38]์ ํฌ๊ฒ ๊ธฐ๋๋ค๊ณ ๋ฐํ๋ค.
๋ถ๋ก -A์ ์ ์ด๊ธฐ๋ ๊ด์ ๊ณต๊ฐ ํ ํฌ ์ํผ๋์ค ์ ์ด๊ธฐ(\Delta t = 0.002\,\mathrm{s})๋ก, ๋ด๋ถ์ nominal ๊ด์ ์ํ๋ฅผ ๋๊ณ ๋ช ๋ น ํ ํฌ์ ์ธก์ ํ ํฌ์ ๋ถ์ผ์น๋ก ๊ทธ ์ํ๋ฅผ ๊ตด๋ฆฐ๋ค.
\tau_{\text{task}}^t=-K_p(q_n^t-q_d^t)-K_d(\dot q_n^t-\dot q_d^t)+g(q_s^t),\qquad \ddot q_n^t=K_r^{-1}\big(\tau_{\text{task}}^t-\tau_s^{f,t}\big)
์ฌ๊ธฐ์ \tau_s^{f,t}=\alpha\tau_s^t+(1-\alpha)\tau_s^{f,t-1}๋ ์ ์ญํต๊ณผ ํํฐ๋ฅผ ๊ฑฐ์น ์ผ์ฑ ํ ํฌ(\alpha=0.01)๋ค. ์ฆ ์ง์์ ์ธ ํ ํฌ ๋ถ์ผ์น๊ฐ ๊ด์ธก๋๋ฉด nominal ๊ถค์ ์ด ๊ทธ์ชฝ์ผ๋ก ๋ฐ๋ ค๋ ์ด๋๋ฏธํด์ค ๊ฐ์ ์์์ฑ์ด ํ ํฌ ์ ์ด ์์์ ์๊ธด๋ค. ์ฅ์๊ฐ ์ ์ด์์ nominal๊ณผ ์ค์ ๊ฐ ๋ฒ์ด์ง๋ ๊ฒ์ ๋ง์ฐฐ ์ ์ฌ ๊ฒฐํฉํญ \tau_f^t=K_rK_l\big((\dot q_n^t-\dot q_s^t)+K_{lp}(q_n^t-q_s^t)\big)์ผ๋ก ์ก๊ณ , ์ต์ข ๋ช ๋ น์ \tau_c^t=\tau_{\text{task}}^t+\tau_f^t๋ค. ๊ฒ์ธ ๊ฐ(Table IX)๊น์ง ๊ณต๊ฐ๋ผ ์๋ค โ ์ฌํ์ ์๊ฐํ๋ฉด ๋ฐ๊ฐ์ด ๋ถ๋ถ์ด๋ค.
๋ฐ์ดํฐ ์์ง๊ณผ ์ ์ฑ ํ์ต (III-B)
์๊ฒฉ์กฐ์ ์ฅ์น๋ 3Dconnexion SpaceMouse๋ก 6-DoF end-effector pose๋ฅผ ์กฐ์ข ํ๋ค. ๋์ ๋๋ ๊ตฌํ ๋ํ ์ผ์ IK ์ชฝ์ด๋ค. ์ ์๋ค์ ๊ฐ์ค ์ต์์์น IK๋ฅผ ์จ์ ๊ด์ ๋ง๋ค ๋ค๋ฅธ ๊ฐ์ค์น๋ฅผ ์ค๋ค โ ์ผ์ฝ๋น์์์ ๊ณ์ฐํ ์ ์ ๊ฐ์ค์น๋ก ํฐ ๋ ๋ฒ๋ฆฌ์ง๋ฅผ ๋ง๋๋ ๊ด์ (๋ฒ ์ด์ค/์ด๊นจ)์ ํ๋ํฐ๋ฅผ ์ฃผ๊ณ ๋ง๋จ ๊ด์ (ํ๊ฟ์น/์๋ชฉ)์ ์ ํธํ๋ค. ์ฌ๊ธฐ์ ๊ฐ์ค ๋์คํ์ด์ค ํฌ์์ผ๋ก ๊ธฐ๋ณธ ์์ธ ๊ทผ์ฒ์ ๋จธ๋ฌผ๊ฒ ํ๋ ์งํฐ๋ฅผ ๋ค์ ๋ง๋ค์ง ์๊ฒ ํ๋ค. ๋ฐ์ดํฐ๋ 10Hz๋ก ๊ธฐ๋กํ๋ค.
์ ์ฒ๋ฆฌ:
- F/T ์ ํธ๋ ์ฒ์ 10 ์ํ์ ํ๊ท ์ ๋นผ์ ํ์คํ(์ผ์ ๋๋ฆฌํํธ/๋ฐ์ด์ด์ค ์ ๊ฑฐ).
- RGB-D๋ SAM2[39]๋ฅผ ์จ๋ผ์ธ์ผ๋ก ๋๋ ค ์นผ ๋ง์คํฌ์ ๋ฌผ์ฒด ๋ง์คํฌ๋ฅผ ๋ฐ๋ก ์ป๋๋ค.
- ์๊ธฐ์์ฉ๊ฐ๊ฐ์ end-effector ํ๋ ์์ delta pose๋ก ๊ธฐ๋ก โ ์ ํ ์ฐ๊ตฌ[40]๊ฐ ์๋ ๊ถค์ ์ด ์์์ ๋ฒ ์ด์ค ์์น๋ก ์ผ๋ฐํ๋๋ค๊ณ ๋ณด์๊ธฐ ๋๋ฌธ.
์ ์ฑ ์ ์๊ฐ+ํ โ ์๊ธฐ์์ฉ๊ฐ๊ฐ(=delta EEF ํ๋)์ ์์ธกํ๋ค. ์ปฌ๋ฌ๋ฅผ ๊ทธ๋ ์ด์ค์ผ์ผ๋ก ๋ฐ๊พธ๊ณ , ๊น์ด๋ฅผ ํด๋ฆฌํํด ๋ง์คํฌ๋ฅผ ๊ณฑํ๊ณ , ๋๋ค ํฌ๋กญ ์ฆ๊ฐ์ ๊ฑด๋ค. ์๊ฐ์ ResNet-18(์ถ๋ ฅ 64์ฐจ์), ํ์ [-1,1] ์ ๊ทํ ํ MLP, denoiser๋ ์๋ 64์ 2์ธต MLP๋ก 6์ฐจ์ EEF ํ๋์ ๋ธ๋ค. ์์ฃผ ์์ ๋ชจ๋ธ์ด๋ค.
๐ ์ฝ๋ ๋์กฐ โ ๋ง์คํฌ๋ ๊น์ด์๋ง ๊ณฑํ๋ ๊ฒ ์๋๋ค. ๋ ผ๋ฌธ III-B ๋ณธ๋ฌธ์ โclipped depth values์ ์ด์ง ๋ถํ ๋ง์คํฌ๋ฅผ ๊ณฑํ๋คโ๊ณ ๋ง ์ ์ง๋ง, ๊ณต๊ฐ ๊ตฌํ(ํ์ธํ๋ ๋ฐ์ดํฐ ๋ก๋
residual_policy/dataset/dataset.py์fuse_rgbd; base DP ํ์ต ์ฝ๋๋ ๋ฏธ๊ณต๊ฐ๋ค)์ ๊ทธ๋ ์ด์ค์ผ์ผ ์ฑ๋์๋ ๊ฐ์ ๋ง์คํฌ๋ฅผ ๊ณฑํ๋ค โgray * mask_f(58ํ)์depth_m * mask_f(62ํ)๊ฐ ๋๋ํ ์๊ณ , ๋์ ์์[gray, depth]2์ฑ๋ ํ ์๋ฅผ ๋ง๋ ๋ค. ์นด๋ฉ๋ผ 2๋์ด๋ฏ๋ก ๋ ผ๋ฌธ์ด ๋งํ ๊ด์ธก ํฌ๊ธฐ (120,160,4)์ ์ ํํ ๋ง์๋จ์ด์ง๋ค. ์ด ์ฐจ์ด๋ ์ฌ์ํ์ง ์๋ค. ์ ์ฑ ์ด ๋ณด๋ ์๊ฐ ์ ๋ ฅ์ ์ ์ด์ ๋ง์คํฌ ๋ฐ์ด ์ ๋ถ 0์ธ ์ค๋ฃจ์ฃ์ด๊ณ , ๊ทธ๋ ๋ค๋ฉด ์๋ Table III์์ ์ปฌ๋ฌ RGB๊ฐ 0%๋ก ๋ฌด๋์ง๋ ํ์์ ๋จ์ํ โ์ง๊ฐ์ ๊ณผ์ ํฉโ์ด๋ผ๊ธฐ๋ณด๋ค ์ฑ๋ ์์ ๋ง์คํน ๊ท์ฝ์ด ํจ๊ป ๋ฐ๋๋ ์กฐ๊ฑด ๋ณ๊ฒฝ์ผ ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ด ์๋ค. ๋ ผ๋ฌธ์ RGB ์กฐ๊ฑด์์ ๋ง์คํน์ ์ด๋ป๊ฒ ์ฒ๋ฆฌํ๋์ง ๋ช ์ํ์ง ์๊ณ , ๊ณต๊ฐ๋fuse_rgbd์๋ ๊ทธ๋ ์ด์ค์ผ์ผ ๊ฒฝ๋ก๋ง ์์ด ์ฝ๋๋ก๋ ํ์ธ๋์ง ์๋๋ค. (2026-09-08 ๊ธฐ์คToruOwO/how-to-peelmain ํ์ธ)
์ ํธ ๊ธฐ๋ฐ ๋ณด์๊ณผ ํ์ธํ๋ (III-C, ๋ถ๋ก -B)

2๋จ๊ณ ํ์ดํ๋ผ์ธ(Fig. 2) โ (A) DP ์ธ์ฝ๋ ๊ธฐ๋ฐ base policy, (B) ์ผ๋ฆฐ ์ธ์ฝ๋ ํน์ง z_tยทํ๋ a_t์์ ์ฌ๋ ๋ณด์ r_t๋ฅผ ํ๊ทํ๋ ๋ณด์ ๋ชจ๋ธ, (C) ๋ณด์ ํน์ง h_t๋ฅผ ์กฐ๊ฑด์ผ๋ก ๋ฐ์ weighted BC๋ก ํ์ต๋๋ residual ์ ์ฑ .
๋ณด์์ ์ ๋ + ์ ์ฑ ํ์ด๋ธ๋ฆฌ๋๋ค.

์ ๋ ์งํ(Fig. 5) โ ์๋ชฉ ์์ ์์ ๋ณธ ๊ป์ง ๋๊ป 6๋จ๊ณ. nominal์ด ๊ฐ์ฅ ๋ฐ๋์งํ๋ค.
์ ๋ ์ฑ๋ถ์ ๊ถค์ ์ 2Hz๋ก ์๊ฐ ๋ถํ ํ๊ณ ๊ฐ ์ธ๊ทธ๋จผํธ์ 6๊ฐ ๋๊ป ๋ฒ์ฃผ(below nominal / nominal / slightly above nominal / above nominal / excessive / N/A) ์ค ํ๋๋ฅผ ๋ถ์ธ๋ค. ์ด ๋ฒ์ฃผ๋ ํ์ข ๋ณ ๋ฃฉ์ ํ ์ด๋ธ๋ก \mathcal{R}_{\mathrm{quant}}\in[0,1]์ ๋งคํ๋๋ค(Table X). ์๋ฅผ ๋ค์ด slightly above nominal ์ ์ฌ๊ณผ์์ 0.8์ด์ง๋ง ๊ฐ์์์๋ 0.5๊ณ , below nominal ์ ์ฌ๊ณผ 0.3 / ๊ฐ์ 0.5๋ค โ ์ฌ๊ณผ๋ ์๊ฒ ๊น๋ค ์คํจํ๋ ๊ฒ์ ๋ ๋ฒํ๊ณ , ๊ฐ์๋ ๋๊บผ์ด ์ชฝ์ ๋ ๊ฐํ๊ฒ ๋ฒํ๋ ์ ์ด๋ค. ์ธ๊ทธ๋จผํธ ๋ณด์์ ํ๋ ์์ ๊ท ๋ฑ ๋ฐฐ๋ถํ๊ณ , ๊ฒฝ๊ณ ๋ถ์ฐ์์ \alpha_i=\frac{i+1}{O+1}์ ์ ํ ๋ณด๊ฐ์ผ๋ก ๋ถ๋๋ฝ๊ฒ ํ๋ค(L=15, O=3).

์ ์ฑ ์งํ(Fig. 4) โ ์ ๋ฉด ์์ ์์ ๋ณธ ๊ป์ง์ ์ ์ฒด ์ธ๊ด์ ๋ํ 0โ9 ์ ์ ์ ์(๋์์๋ก ์ข์).
์ ์ฑ ์ฑ๋ถ์ ๊ถค์ ํ๋์ 0โ9 Likert ์ ์ ํ๋๋ค. ์์ ์๋ 0 discard / 1 too low / 2 too high / 3 too short / 4 short, thick / 5 short, thin / 6 mid, thick / 7 long, thick / 8 mid, thin / 9 long, thin์ด๊ณ , \mathcal{R}_{\mathrm{qual}}์ ๋์ฒด๋ก ์ ์/10์ด๋ 7โ0.8, 8โ0.9, 9โ1.0์ผ๋ก ์์ชฝ์ ์ด์ง ๋๋ฌ ๋์๋ค. ์ฌ๊ณผยท๊ฐ์ ๋งคํ์ ๋์ผํ๋ค.
์ต์ข ๋ณด์์ ์กฐ๊ฑด๋ถ ๊ฒฐํฉ์ด๋ค.
r=\begin{cases}\mathcal{R}_{\mathrm{quant}}, & \mathcal{R}_{\mathrm{quant}}<\tau\\[2pt] \alpha\,\mathcal{R}_{\mathrm{quant}}+(1-\alpha)\,\mathcal{R}_{\mathrm{qual}}, & \text{otherwise}\end{cases}
\tau=0.1, \alpha๋ ์ฌ๊ณผ 0.85 / ๊ฐ์ 0.75. ์ฆ ๋๊ป๊ฐ ํํ ๋ ๊ตฌ๊ฐ(excessiveยทN/A)์์๋ ์ ์ฑ ์ ์๋ฅผ ์์ ์์ง ์๋๋ค โ ์ ์ฒด ์ธ์์ด ์ข๋ค๊ณ ๊ตญ์ ํํ์ ๋ฎ์ง ๋ชปํ๊ฒ ํ๋ ๊ฒ์ดํ ์ด๋ค. ์์ํ์ง๋ง ์ค๊ณ ์๋๊ฐ ๋ถ๋ช ํ ๋ถ๋ถ์ด๋ค.
์ง๊ด: ์ residual์ธ๊ฐ
์ด ํ์ดํ๋ผ์ธ์ ๊ฐ์ ์ ์ ๋ฐ์ดํฐ์์ ์ค์ง ์๋๋ค. base policy์ residual ์ ์ฑ ์ ๊ฐ์ ๋ฐ์ดํฐ์ ์ ๋ณธ๋ค. ๋ฌ๋ผ์ง๋ ๊ฑด ๊ทธ ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ๋ณด๋ ๊ฐ์ค์น๋ฟ์ด๋ค. w_t=\exp(\beta r_t)/\mathbb{E}_t[\exp(\beta r_t)]๋ ์ฌ๋์ด ์ข๋ค๊ณ ํ ์๊ฐ์ ํ๋์ ์ง์์ ์ผ๋ก ๊ฐ์กฐํ๊ณ , residual์ โbase๊ฐ ๋ผ ํ๋๊ณผ ๊ทธ ์ข์ ํ๋์ ์ฐจ์ดโ๋ฅผ ํ์ตํ๋ค.
์ base๋ฅผ ์ง์ ํ์ธํ๋ํ์ง ์๊ณ ๊ตณ์ด ์ผ๋ ค์ residual์ ์น๋๊ฐ? Table VIII์ด ๋ต์ด๋ค. base๋ฅผ ์ง์ ํ์ธํ๋ํ๋ฉด(No Res.) ์ฌ๊ณผ 0% / ๊ฐ์ 40%, ๋ณด์ ๊ฐ์ค์ผ๋ก ์ฒ์๋ถํฐ ํ์ตํ๋ฉด(Scratch) ์ฌ๊ณผ 0% / ๊ฐ์ 0%๋ค. ์ ์๋ค์ ํด์์ ๋ ๋จ๊ณ ๋ถ๋ฆฌ์ residual ์ธต ๋ ๋ค ์์ ์ ํ์ต์ ๊ฒฐ์ ์ ์ด๋ผ๋ ๊ฒ. ์ง๊ด์ ์ผ๋ก๋, ๊ป์ง ๊น๊ธฐ ์ ์ฑ ์ ๋๋ถ๋ถ์ โ์นผ์ ํ๋ฉด์ ๋ถ์ฌ ๊ณก๋ฉด์ ๋ฐ๋ผ๊ฐ๋คโ๋ ์ด๋ฏธ ์ ํ์ต๋ ๋ฅ๋ ฅ์ด๊ณ ์ ํธ๊ฐ ์๊ตฌํ๋ ๊ฒ์ ๊ทธ ์์ ์์ ๋ณด์ (๊น์ด ๋ช mm, ๊ฐ๋ ๋ช ๋)์ด๋ค. ์ ์ฒด ํ๋ผ๋ฏธํฐ๋ฅผ ์๋์ ์ฌ๊ฐ์ค ์ ํธ๋ก ํ๋ค๋ฉด ๊ทธ ๊ธฐ๋ฐ ๋ฅ๋ ฅ์ด ๋จผ์ ๋ฌด๋์ง๋ค. \alpha\|a_t^{\mathrm{res}}\|^2 ์ ๊ทํ๊ฐ ๋ช ์์ ์ผ๋ก โ์์ ๋ณด์ โ์ ๊ฐ์ ํ๋ ๊ฒ๋ ๊ฐ์ ๋งฅ๋ฝ์ด๋ค.
์ด ๊ด์ ์ From Imitation to Refinement์ residual RL์ด๋ REFINE-DP์ diffusion policy ํ์ธํ๋๊ณผ ๊ฐ์ ๊ณ๋ณด์ ์๋ค. ๋ค๋ฅธ ์ ์ ๋ณด์์ด ์๋ฎฌ๋ ์ดํฐ๋ ํ์คํฌ ์ฑ๊ณต ํ์ ์์ ์ค์ง ์๊ณ ์ฌ๋์ ๋ฏธ์ ํ๋จ์์ ์จ๋ค๋ ๊ฒ์ด๋ค.
์คํ
์ ์ฒด ์ฑ๋ฅ (IV-A)
ํ์ต ํ์ข (์ค์ดยท์ฌ๊ณผยท๊ฐ์)์ ๋ํด ์์ ์์ธ์ ๊ฐ์ฒด๋ฅผ ๋ฐ๊ฟ๊ฐ๋ฉฐ ํ๊ฐํด ์ ๋ถ 100% ๋ฅผ ๋ณด๊ณ ํ๋ค. ๋ฏธํ์ต ํ์ข zero-shot์ ์ค์ดโ์ฃผํค๋ 50%, ์ฌ๊ณผโ๋ฐฐ 90%, ๊ฐ์โ๋ฌด 80%.
๋ฐ์ดํฐ ์์ง ๋ฐฉ์ (IV-B)

ํด๋ฆฌ์คํฑ ํ๋๋ ๋ฒ ์ด์ค๋ผ์ธ(Fig. 6) โ ์๋จ LiDAR๋ก ๋ฌผ์ฒด ํฌ์ธํธํด๋ผ์ฐ๋๋ฅผ ๋ถํ ํด ํ๋ฉด์ 20๊ฐ ์จ์ดํฌ์ธํธ ๊ฒฝ๋ก๋ฅผ ๊น๊ณ , ๊ฐ ์ ์ ๋ฒ์ ์ผ๋ก ์นผ ์์ธ๋ฅผ ๊ณ์ฐํด ์ฌ๋์ด ํค๋ณด๋๋ก ์ค์๊ฐ ๋ณด์ ํ๋ฉฐ ์คํํ๋ค.
Table I(์ค์ด ๊ถค์ 10๊ฐ, ์ฑ๊ณต = ์ ์ > 3, ์๊ฐ์ ์ฑ๊ณต ๊ถค์ ๋ง ํ๊ท ):
| ์์ง ๋ฐฉ์ | ์ฑ๊ณต% | ํ๊ท ์ ์ | ํ๊ท ์๊ฐ(s) |
|---|---|---|---|
| Heuristic Planner | 20 | 1.8 | 50 |
| VR | 20 | 2.1 | 69.5 |
| SpaceMouse (ours) | 100 | 8.5 | 46 |
| Kinesthetic Teaching | 100 | 7.2 | 13.8 |
| โ Replay (ํ๋๋ ์ปดํ๋ผ์ด์ธ์ค) | 0 | 1.6 | N.A. |
์ฝ์๊ฑฐ๋ฆฌ๊ฐ ๋ง์ ํ๋ค. kinesthetic teaching์ ์์ง ์์ฒด๋ 3๋ฐฐ ์ด์ ๋น ๋ฅด์ง๋ง(13.8์ด vs 46์ด) ์ ์๋ ๋ฎ๊ณ (7.2 vs 8.5), ๊ฒฐ์ ์ ์ผ๋ก ๊ทธ ๊ถค์ ์ ์ปดํ๋ผ์ด์ธ์ค ํ๋ผ๋ฏธํฐ๋ฅผ ํ๋ํด ๋ฆฌํ๋ ์ดํ๋ฉด ์ฑ๊ณต๋ฅ 0% ๋ค. ์ ์๋ค์ ACP[31] ์ ํด๋ฆฌ์คํฑ์ผ๋ก ๊ด๋ฒ์ํ๊ฒ ํ๋ํด๋ ์ ๋๋ค๊ณ ์ ์ผ๋ฉฐ, ๋์ฐ๋ฌผ ํ๋ฉด ๋ณ์ด ๋๋ฌธ์ผ๋ก ์ถ์ ํ๋ค. ์์ผ๋ก ๋์ด ๋ง๋ ๊ถค์ ์ ์ ํจ ์ปดํ๋ผ์ด์ธ์ค๋ฅผ ์ฌํ์ ๋ณต์ํ๋ ์ ๊ทผ ์ ์ฒด์ ๋ํ ๊ฐํ ๋ฐ๋ก๋ค. VR ์๊ฒฉ์กฐ์[43]์ด SpaceMouse๋ณด๋ค ํจ์ฌ ๋์ ์ด์ ๋ ์ปจํธ๋กค๋ฌ๋ฅผ ๋ ์ ์์ฒด์ ๋ถ์์ ์ฑ๊ณผ ํธ๋ํน ๋ ธ์ด์ฆ๋ก ์ค๋ช ํ๋ค.
๊ด์ธกยทํ๋ ๊ณต๊ฐ ์ค๊ณ (IV-C)
๊ฐ์ ๋ฐ์ดํฐ, ์ต๊ณ ์ฒดํฌํฌ์ธํธ๋ก 5ํ ์ํ.
์นด๋ฉ๋ผ(Table II): ๋ ๋ค 80% / 5.9, before๋ง 100% / 4.8, after๋ง 60% / 3.2. ๊น๊ธฐ ๋ฐฉํฅ์ด ๊ณ ์ ์ด๋ผ ํ ์นด๋ฉ๋ผ๋ ๊น๊ธฐ ์ง์ ์์ ์, ๋ค๋ฅธ ํ๋๋ ์งํ ์์ ์ ๋ณธ๋ค. ๊ณก๋ฉด ๋๋ฌธ์ ์งํ ๋ทฐ๋ ์นผ๋ โํ๋ฉด ์ ์ด์ด ๊ฐ๋ ค์ ธ ์ ๋ณด๊ฐ ์ ๋ค๋ ํด์์ด๋ค.
๋ชจ๋ฌ๋ฆฌํฐ(Table III):
| ๋ชจ๋ฌ๋ฆฌํฐ | ์ฑ๊ณต% | ํ๊ท ์ ์ |
|---|---|---|
| gRGB, D, F | 80 | 5.9 |
| gRGB, D | 60 | 5.2 |
| RGB, D, F | 0 | 1.6 |
| F | 0 | 0.6 |
๊ฐ์ฅ ๊ฐํ ๊ฒฐ๊ณผ๋ ์ปฌ๋ฌ RGB๋ฅผ ๊ทธ๋๋ก ๋ฃ์ผ๋ฉด 0% ๋ผ๋ ๊ฒ์ด๋ค. ๊ทธ๋ ์ด์ค์ผ์ผ ๋ณํ์ด ์ ์ฑ ์ ํ๋ฉด ์ง๊ฐ ๋์ ๊ธฐํ ํน์ง์ ์ง์คํ๊ฒ ๋ง๋ ๋ค๋ ์ค๋ช ์ธ๋ฐ, ๊ฐ์ 5ํ ์ํ์์ 80%โ0%๋ผ๋ ๋์ฐจ๋ ๋จ์ํ โ์ผ๋ฐํ ๋์โ ์ด์์ ๋ฌด์ธ๊ฐ๋ฅผ ์์ฌํ๋ค. ์์ ์ฝ๋ ๋์กฐ์์ ๋ณธ ๊ฒ์ฒ๋ผ ๊ทธ๋ ์ด์ค์ผ์ผ ๊ฒฝ๋ก๋ ๋ง์คํฌ๊ฐ ๊ณฑํด์ง 2์ฑ๋ ์ค๋ฃจ์ฃ์ด๋ฏ๋ก, ์ด ํ์ ์ฐจ์ด๊ฐ ์ ์ ๋ณด ํ๋์ธ์ง ๋ง์คํน ๊ท์ฝ๊น์ง ํฌํจํ๋์ง๋ ๋ ผ๋ฌธยท์ฝ๋ ์ด๋์๋ ํ์ ๋์ง ์๋๋ค. ํ์ ๋นผ๋ฉด 80โ60%๋ก ๋จ์ด์ง๊ณ , ํ๋ง์ผ๋ก๋ ๋น์ฐํ ์ ๋๋ค.
์ํ ํจ์จ(Table IV, ๊ฐ์): 200๊ถค์ 80% / 5.9, 100๊ถค์ 60% / 4.4, 40๊ถค์ 10% / 2.4. ๊ฐ์ 200๊ถค์ ์ ์ฝ 33๊ฐ(๊ฐ๋น 6๊ถค์ ), ์ค์ด 50๊ถค์ ์ ์ฝ 8๊ฐ๋ค. ์ ์๋ค์ ์ฑ๊ณต๋ฅ 80%์ ๋๋ฌํ ๋๊น์ง ์ฑ๋ฅ์ด ๊ฑฐ์ ์ ํ์ผ๋ก ์ค๋ฅธ๋ค๊ณ ์ ๋ฆฌํ๋ค.
์ ํธ ์ ๋ ฌ (IV-D)

๋ฒ ์ด์ค๋ผ์ธ ์ ์ฑ ๋น๊ต(Fig. 7) โ ์ฐ์๋จ ์ซ์๊ฐ ์ ์ฑ ์ ์. ์ ์ ๋ฐฉ๋ฒ์ ์ฌ๊ณผยท๊ฐ์ ๋ชจ๋ 9์ธ ๋ฐ๋ฉด Base Only๋ 4/4, IQL-weighted๋ 1/2๋ค.
Table V (A=์ฌ๊ณผ, P=๊ฐ์):
| ๋ฐฉ๋ฒ | ์ฑ๊ณต%(A) | ์ ์(A) | ์ฑ๊ณต%(P) | ์ ์(P) |
|---|---|---|---|---|
| Ours | 100 | 7.1 | 100 | 7.3 |
| Base Only | 60 | 3.8 | 80 | 5.9 |
| Quantitative Reward๋ง | 40 | 3.8 | 60 | 4.0 |
| Qualitative Reward๋ง | 0 | 1.4 | 60 | 4.4 |
| IQL-weighted | 0 | 0.2 | 0 | 2.6 |
ํฅ๋ฏธ๋ก์ด ๊ฑด ์ ๋๋ง / ์ ์ฑ๋ง ์ฐ๋ฉด base๋ณด๋ค ๋๋น ์ง๋ค๋ ๊ฒ์ด๋ค(์ฌ๊ณผ 60โ40 / 60โ0, ๊ฐ์ 80โ60 / 80โ60). ๋ ์ ํธ์ ๊ฒฐํฉ์ด ๋จ์ํ ๋ง์ ์ด์์ ์ญํ ์ ํ๋ค๋ ๋ป์ธ๋ฐ, ๋ถ๋ก์ ๊ฒ์ดํ (\mathcal{R}_{\mathrm{quant}}<\tau์ด๋ฉด ์ ์ฑ ๋ฌด์)์ด ๊ทธ ๊ฒฐํฉ์ ์ค์ฒด๋ค. ๋ฐ์ชฝ ๋ณด์๋ง ์ฃผ๋ฉด ์ ์ฑ ์ด ๊ทธ ์ถ์ผ๋ก ๊ณผ์ต์ ํ๋ผ ์คํ๋ ค ๋ง๊ฐ์ง๋ค.
IQL[44] ๊ธฐ๋ฐ ์คํ๋ผ์ธ RL ํ์ธํ๋์ ๋ ํ์ข ๋ชจ๋ 0% ๋ก ์ํจํ๋ค. ์ ์๋ค์ ์ง๋ํ์ต์ ํ์ธํ๋์ด ์์ ์ฑยท์ธํ๋ผ ๋ถ๋ดยท์ฑ๋ฅ ๋ชจ๋์์ ๋ซ๋ค๊ณ ๊ฒฐ๋ก ์ง๋๋ค.
๋ณด์ ๋ฐ๋ ์ค๊ณ(Table VI): per-step + fine-grained(ours) 100/100%์ ๋นํด, per-step + binary๋ 0/0%, per-60-step + fine-grained๋ 0/20%, per-trajectory + fine-grained๋ 40/0%. ์ด์ง ๋ณด์์ด ๊ฐ์ฅ ๋์๋ค๋ ์ ์ด ๋์ ๋๋ค โ ์ด ํ์คํฌ์ ์ฑ๊ณต์ด ์ฐ์๋์ด๋ผ๋ ๋ ผ๋ฌธ์ ์ ์ ๋ฅผ ์คํ์ด ๋ท๋ฐ์นจํ๋ค.
๋ณด์ ํ์ฉ๋ฒ(Table VII): One-Step advantage 0/60%, ํ๋ ์๊ณ Filter 0/80%, ours 100/100%. ๋ถ๋๋ฌ์ด ์ง์ ๊ฐ์ค์ด ํ๋ ํํฐ๋ง๋ณด๋ค ๋ซ๋ค.
ํ์ต ์คํด(Table VIII): Scratch 0/0%, No Residual 0/40%, ours 100/100%.
์คํจ ์ฌ๋ก (IV-E)
๋๋ฌด ๋ฎ๊ฒ ๊น๊ธฐ(์ ์ 1)ยท๋๋ฌด ๋๊ฒ ๊น๊ธฐ(์ ์ 2) ์ธ์, ์คํจ ๋๋ถ๋ถ์ ์ผ๋ฐํ ์คํ์์ ๋์จ๋ค. ์ค์ด ์ ์ฑ ์ ์ฌ๊ณผ์, ์ฌ๊ณผ ์ ์ฑ ์ ๊ฐ์์, ๊ฐ์ ์ ์ฑ ์ ์ค์ด์ ์ ์ฉํ ์คํจ ์์์ ๋ณด์ถฉ์๋ฃ์ ์ฃ๋๋ค. ํน์ฑ์ด ์์ ํ ๋ค๋ฅธ ํ์ข ์ผ๋ก ์ ๋์ด๊ฐ๋ ๊ฒ ์์ฒด๋ ๋๋์ง ์์ง๋ง ์ด๋๊น์ง ๋์ด๊ฐ๋์ง๋ฅผ ๊ฒฐ์ ํ๋ ์์ธ์ ์ด๋ฆฐ ๋ฌธ์ ๋ผ๊ณ ๋จ๊ธด๋ค.
๋นํ์ ์ผ๋ก ๋ณด๋ฉด
๊ฐ์
- ๋ฌธ์ ์ค์ ์ด ์ ์งํ๊ณ ์๋กญ๋ค. โ์ฑ๊ณต์ด ์ฐ์ยท์ฃผ๊ด์ โ์ด๋ผ๋ ์ง์ ์ ํํผํ์ง ์๊ณ ํ๊ฐ ์งํ ์์ฒด๋ฅผ ์ค๊ณ ๋์์ผ๋ก ๋์ด์ฌ๋ ธ๋ค. ์ ๋(๋๊ป 6๋ฒ์ฃผ)๊ณผ ์ ์ฑ(0โ9)์ ๋ถ๋ฆฌํ๊ณ , ์ ๋์ด ํํ์ผ ๋ ์ ์ฑ์ ๋ฌด์ํ๋ ๊ฒ์ดํ ๊น์ง ๋ง๋ ๊ฒ์ ์ ๋ํนํด ๋ณด์ฌ๋ ๋ฌธ์ ๊ตฌ์กฐ๋ฅผ ๋ฐ์ํ ์ค๊ณ๋ค.
- ์์ ๊ฒฐ๊ณผ๋ฅผ ์จ๊ธฐ์ง ์๋๋ค. kinesthetic replay 0%, IQL 0%, ๋ฐ์ชฝ ๋ณด์์ด base๋ณด๋ค ๋๋น ์ง, ์ปฌ๋ฌ RGB 0% โ ์๊ธฐ ๋ฐฉ๋ฒ์ด ์ด๊ธด ํ๋ง ์ฃ๋ ๋ ผ๋ฌธ์ด ์๋๋ค. ํนํ kinesthetic ๋ฆฌํ๋ ์ด ์คํจ๋ ACP[31] ๊ณ์ด์ ๋ํ ์ค์ธก ๋ฐ๋ก๋ก ๊ฐ์น๊ฐ ์๋ค.
- ์ถ๊ฐ ์์ฐ ์์ด ๊ฐ์ ํ๋ค. ํ์ธํ๋ ๋จ๊ณ๋ ๋ผ๋ฒจ๋ง ๋น์ฉ๋ง ๋ค๊ณ ์ ๋ก๋ด ๋ฐ์ดํฐ ์์ง์ด ์๋ค. ์ค๋ฌผ ๋ก๋ด ์ฐ๊ตฌ์์ ์ด ๋น๋์นญ์ ํฌ๋ค.
- ์ฌํ ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ด ์ด๋ก์ ์ผ๋ก ๋๋ค. ์ ์ด๊ธฐ ๊ฒ์ธ(Table IX), ๋ณด์ ๋ฃฉ์ ํ ์ด๋ธ(Table X, XI), \tauยทLยทOยท\alpha ๊ฐ์ด ์ ๋ถ ๋ถ๋ก์ ์๊ณ , ์ฝ๋์ ๋ฐ์ดํฐ์ ์ด ๊ณต๊ฐ๋ผ ์๋ค.
์ฝ์ ยทํ๊ณ
- ์ด๋ก์ ์ผ๋ฐํ ์ฃผ์ฅ์ด ๋ณธ๋ฌธ๊ณผ ์ด๊ธ๋๋ค. ์ด๋ก์ โOOD ํ์ข ์์๋ 90% ์ด์ ์ฑ๊ณต๋ฅ ์ ์ ์งํ๋ค(maintaining over 90% success rates)โ๊ณ ์ฐ์ง๋ง, ๋ณธ๋ฌธ IV-A์ ์ค์ ์์น๋ ์ฃผํค๋ 50% / ๋ฐฐ 90% / ๋ฌด 80%๋ก ํ๊ท 73.3% ๋ค. ๋ณธ๋ฌธ III์ ์์ฒด๋ โ๋ฏธํ์ต ํ์ข ์์ 70% ์ด์โ์ด๋ผ๊ณ ์ ์ด ์ด๋ก๊ณผ ๋ค๋ฅด๋ค. 90%๋ฅผ ๋๋ ๊ฒ์ ๋ฐฐ ํ๋๋ฟ์ด๋ค. ์ด๊ฑด ํํ ๊ณผ์ฅ์ด ์๋๋ผ ์์น ๋ถ์ผ์น๋ค.
- โ์ต๋ 40% ํฅ์โ์ ํผ์ผํธ ํฌ์ธํธ๋ค. ์ฌ๊ณผ 60%โ100%๋ 40pp์ด๊ณ ์๋ ๊ฐ์ ์ผ๋ก๋ 67%๋ค. ๋ ผ๋ฌธ์ด โ%โ๋ก๋ง ์ ์ด ์๋ ๊ฐ์ ์ผ๋ก ์ค๋ ๋๊ธฐ ์ฝ๋ค(๊ฐ์๋ 20pp).
- ์ํ ์๊ฐ ๋๋ฌด ์ ๋ค. IV-C๋ โ์ต๊ณ ์ฑ๋ฅ ์ฒดํฌํฌ์ธํธ๋ก 5ํ ์ํโ์ด๋ผ ํ๊ณ ์ํ ํจ์จ ์ ์ โ๊ฐ ์์น๋ 10ํ ์ํโ์ด๋ผ ํด ๋ ผ๋ฌธ ์์์๋ ์ผ๊ด๋์ง ์๋๋ค. ์ด๋ ์ชฝ์ด๋ n\le 10์ด๋ฉฐ, ์ด ๊ท๋ชจ์์ 80%์ 100%๋ 1~2ํ ์ฐจ์ด๋ค. Table V~VIII์ ๋ชจ๋ ๊ฒฐ๋ก ์ด ์ด ํ๋ณธ ์์ ์๋ค. ์ ๋ขฐ๊ตฌ๊ฐยท์๋ ๋ฐ๋ณตยทํ์คํธ์ฐจ๊ฐ ์ ํ ์๋ค.
- ํ์ ๋ณธ๋ฌธ ์์ ์ด ์ถฉ๋ํ๋ค. IV-C ๋ณธ๋ฌธ์ โ๋ ์นด๋ฉ๋ผ๋ฅผ ์ธ ๋๊ฐ ๋จ์ผ ์นด๋ฉ๋ผ๋ณด๋ค ์๊ฒฉํ ๋ซ๋คโ๊ณ ์ฐ์ง๋ง Table II๋ before-only๊ฐ ์ฑ๊ณต๋ฅ 100%๋ก both(80%)๋ณด๋ค ๋๋ค. ํ๊ท ์ ์๋ both๊ฐ ๋์ผ๋(5.9 vs 4.8) ์ข ํฉํด ๋ซ๋ค๊ณ ๋ณผ ์๋ ์์ด๋ โstrictly betterโ๋ ์ฑ๋ฆฝํ์ง ์๋๋ค. ๊ฐ์ ์ ์์ ์นด๋ฉ๋ผยท๋ชจ๋ฌ๋ฆฌํฐ ablation์ ๋ ๋ค โTable IVโ๋ก ์ฐธ์กฐํ๋ ๋ฑ ํ ๋ฒํธ ์ค๊ธฐ๋ ์๋ค.
- โ์ ํธ ํ์ตโ์ด๋ผ๊ธฐ์ ์ ํธ ๋น๊ต๊ฐ ์๋ค. ์ค์ ํ์ดํ๋ผ์ธ์ ์ฌ๋์ด ๋งค๊ธด ์ ๋ ์ ์๋ฅผ ์์ผ๋ก ๋ง๋ ๋ฃฉ์ ํ ์ด๋ธ๋ก ์ค์นผ๋ผํํ ๋ค MSE๋ก ํ๊ทํ๋ ๊ฒ์ด๋ค. BradleyโTerry์ ์ ๋น๊ต๋, ์ฌ๋ฌ ํ๊ฐ์ ๊ฐ ๋ถ์ผ์น ์ฒ๋ฆฌ๋ ์๋ค. ์ฆ โ๋ณด์ ์ค๊ณ๊ฐ ์ด๋ ต๋คโ๊ณ ๋ฌธ์ ๋ฅผ ์ ๊ธฐํ ๋ค ๊ฒฐ๊ตญ ํ์ข ๋ณ๋ก ์์ผ๋ก ์กฐ์ ํ ๋ณด์ ํ ์ด๋ธ(์ฌ๊ณผ ฮฑ=0.85 / ๊ฐ์ 0.75, ๋๊ปโ๋ณด์ ๋งคํ๋ ํ์ข ๋ณ๋ก ๋ค๋ฆ)์ ๋์ ํ๋ค. ๋ณด์ ์ค๊ณ ๋ถ๋ด์ด ์ฌ๋ผ์ง ๊ฒ ์๋๋ผ ๋ฒ์ฃผ ๋ผ๋ฒจ๋ง + ํ ์ด๋ธ ํ๋์ผ๋ก ํํ๊ฐ ๋ฐ๋ ๊ฒ์ ๊ฐ๊น๋ค. ์ ์๋ค๋ ํ๊ณ ์ ์์ ๋ญํนยท๋ฆฌ์คํธ์์ด์ฆ ๋ณด์์ ํฅํ ๊ณผ์ ๋ก ์ธ๊ธํ๋ค.
- ๋ผ๋ฒจ๋ง ๋น์ฉ๊ณผ ์ฃผ์์ ์ ๋ณด๊ฐ ์๋ค. ๋ช ๊ฐ ๊ถค์ ์ 2Hz ์ธ๊ทธ๋จผํธ ๋ผ๋ฒจ์ ๋ถ์๋์ง, ์ฃผ์์๊ฐ ๋ช ๋ช ์ธ์ง, ์์ ์๊ฐ์ด ์ผ๋ง์ธ์ง ๋ณด๊ณ ๋์ง ์๋๋ค. IV-D์ โ๋ฐ๋ ๋์ ๋ณด์์ ๋ ธ๋ ๋น์ฉ์ ์๋์ ์ ์ฃผ์์์ ๋ณด์ ํจ์๋ฅผ ํ์ตํด ์์๋๋คโ๋ ์ฃผ์ฅ์ ๊ทผ๊ฑฐ ์์น๊ฐ ๋น์ด ์๋ค.
- ๋ฐ์ดํฐ ์์ง๋ ์์ ์ด ๋ถ์ผ์นํ๋ค. Training details๋ ์ฌ๊ณผ 150 ๊ถค์ ์ด๋ผ ํ๋๋ฐ, IV-C๋ โ100๊ถค์ (์ฌ๊ณผ ์ฝ 17๊ฐ)์ผ๋ก 60% / 3.8โ์ด๋ผ ์ฐ๊ณ ์ด ๊ฐ์ด Table V์ Base Only(์ฌ๊ณผ) 60 / 3.8๊ณผ ์ ํํ ์ผ์นํ๋ค. ํ์ธํ๋ ์คํ์ ์ฌ๊ณผ base๊ฐ 150๊ฐ์ง๋ฆฌ์ธ์ง 100๊ฐ์ง๋ฆฌ์ธ์ง ๋ชจํธํ๋ค.
- ๋น๊ต ๋์์ด ์๊ธฐ ์์ ๋ฟ์ด๋ค. ์นผ ๊น๊ธฐ์ ์ ํ ์ฐ๊ตฌ๊ฐ ์๋ค๋ ์ฌ์ ์ ์ดํด๋์ง๋ง, ํ๋ฌ ๊ธฐ๋ฐ ์์คํ [26, 27]์ด๋ ์ฌ๋ ์ํ๊ณผ์ ๋น๊ต๊ฐ ์ ํ ์์ด โ์ผ๋ง๋ ์ํ๋๊ฐโ์ ์ธ๋ถ ๊ธฐ์ค์ ์ด ์๋ค. ์ ์ฑ ์ ์ 7.1~7.3์ด ์ฌ๋ ์๊ฒฉ์กฐ์ ๋ฐ์ดํฐ์ 8.5(Table I, ์ค์ด)๋ณด๋ค ๋ฎ๋ค๋ ์ ์ ๋๊ฐ ์ ์ผํ ๊ฐ์ ๋น๊ต๋ค.
- ์ค์ด๋ ํ์ธํ๋ ํ๊ฐ์์ ๋น ์ง๋ค. Table V~VIII์ ์ฌ๊ณผยท๊ฐ์๋ง ๋ค๋ฃฌ๋ค(์ค์ด base๊ฐ ์ด๋ฏธ 100%์ด๋ฏ๋ก ๊ฐ์ ์ฌ์ง๊ฐ ์์ด์๋ก ๋ณด์ด์ง๋ง ๋ช ์๋์ง ์๋๋ค). ๋ณด์ ํ ์ด๋ธ(Table X, XI)๋ ์ฌ๊ณผยท๊ฐ์๋ง ์๋ค.
- ํ์คํฌ ์ ์๊ฐ ์ข๋ค. ํ๊ฐ ๋จ์๋ ์ฃผ์ถ์ ๋ฐ๋ผ๊ฐ๋ ์คํธ๋กํฌ 1ํ๋ค. ๊ฐ์ ํ ๊ฐ๋ฅผ ํต์งธ๋ก ๋ค ๊น๋ ์๊ฒฐ ํ์คํฌ๊ฐ ์๋๋ผ ์คํธ๋กํฌ ๋จ์ ํ์ง์ ๋ณธ๋ค. ์ค์ฌ์ฉ ๊ด์ ์์ ๋จ๋ ๊ฑฐ๋ฆฌ๊ฐ ์๋ค.
- ์ ์๋ค ์ค์ค๋ก ๋๋ ํ๊ณ: ๊ณ ํ์ง ์๋ ์์ฐ ์์กด, ์ธ์ง ๋ณ๋ชฉ(์ ๋ฉด ์นด๋ฉ๋ผ ์ถ๊ฐ ํ์), ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ์์๋ฌผ ์ฐ๋ ๊ธฐ ๋ฌธ์ (์ฌ์ฌ์ฉ ๊ฐ๋ฅํ ๋์ฒด ๋์ฐ๋ฌผ์ด๋ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ํ์).
๊ด๋ จ ์ฐ๊ตฌ์์ ์๋ฆฌ ๋งค๊น
- ์ ํธ/๋ณด์ ํ์ต: ๊ณ ์ ์ ์ ํธ ๊ธฐ๋ฐ RL[6, 7]๊ณผ PEBBLE[13], FDPP[14] ๊ณ์ด์ ์ค๋ฌผ ์ ์ด ํ์คํฌ๋ก ๋์ด์จ ์๋๋ค. ๋ณด์ ์ค๊ณ ์์ฒด์ ๋ฌธ์ ์์์ Reward Engineering ๋ฆฌ๋ทฐ์ ์ด์ด์ง๊ณ , ์ฌ๋์ ๋ฃจํ์ ๋ฃ์ด ์ค๋ฌผ ์ ๋ฐ ์กฐ์์ ์ป๋๋ค๋ ๋ชฉํ๋ HIL-SERL๊ณผ ๋๋ํ ๋๊ณ ๋ณผ ๋งํ๋ค. ๋ค๋ง HIL-SERL์ด ์จ๋ผ์ธ RL + ์ฌ๋ ๊ฐ์ ์ผ๋ก ๊ฐ๋ ๋ฐ๋ฉด ์ด ๋ ผ๋ฌธ์ ์คํ๋ผ์ธ ์ฌ๊ฐ์ค๋ง์ผ๋ก ๊ฐ๋ค โ ๊ทธ๋์ ์์ ํ๊ณ ์ธ์ง๋ง, ๋ฐ์ดํฐ ๋ถํฌ ๋ฐ์ผ๋ก๋ ๋ชป ๋๊ฐ๋ค.
- Diffusion Policy ํ์ธํ๋: base๋ฅผ ์ผ๋ฆฌ๊ณ ์น๋ ๋ฐฉ์์ REFINE-DP, From Imitation to Refinement์ ๊ฐ์ ๋ฌธ์ ์์์ด๋ค. ์ ๋์ด ์๋ฎฌ๋ ์ดํฐ/ํ์คํฌ ๋ณด์์ผ๋ก RL์ ๋๋ฆฐ๋ค๋ฉด, ์ฌ๊ธฐ์๋ ๋ณด์์ด ์ฌ๋์ ๋ฏธ๊ฐ์ด๊ณ ์ต์ ํ๋ weighted BC๋ค.
- ํ ์ธ์ง ์กฐ์: ACP[31], DexForce[30], ForceMimic[29], FoAR[28], Reactive Diffusion Policy[25]์ ๊ฐ์ ์ค๊ธฐ๋ค. ์ด ๋ ผ๋ฌธ์ ๊ธฐ์ฌ๋ ์ ํ ํํ์ด ์๋๋ผ, ํ๋ฒํ F/T ์ ๋ ฅ + ์ํผ๋์ค ์ ์ด + SpaceMouse๋ง์ผ๋ก๋ ์ถฉ๋ถํ๋ค๋ ์ค์ฆ๊ณผ, kinesthetic ๋ฆฌํ๋ ์ด๊ฐ ์ด ํ์คํฌ์์ ์คํจํ๋ค๋ ๋ฐ๋ก๋ค.
- ์ํ ์กฐ์: ํ๋ฌ ๊ธฐ๋ฐ [26, 27], ์นผ ์ ๋จ ๋ชจ๋ธ ๊ธฐ๋ฐ [15]โ[21], RoboNinja[22]. ๊ณผ์ผ์ ๋ค๋ฃจ๋ ํ๋์จ์ด ์ชฝ์ผ๋ก๋ FruitTouch๊ฐ ์ธ์ ํ๋ค.
์์ฝ
์ด ๋ ผ๋ฌธ์ โ์นผ๋ก ๊ป์ง ๊น๊ธฐโ๋ผ๋ ์์ฃผ ๊ตฌ์ฒด์ ์ธ ํ์คํฌ๋ฅผ ํตํด ์ฑ๊ณต์ด ์ฐ์๋์ธ ์กฐ์์ ์ด๋ป๊ฒ ํ์ตยทํ๊ฐํ ๊ฒ์ธ๊ฐ๋ฅผ ๋ฌป๋๋ค. ๋ต์ ์๋ฐํ๋ค โ ์ฌ๋์๊ฒ ์ ์๋ฅผ ๋งค๊ธฐ๊ฒ ํ๊ณ , ๊ทธ ์ ์๋ฅผ ํ๊ทํ๋ ์์ ๋ณด์ ๋ชจ๋ธ์ ๋ง๋ค๊ณ , ์ผ๋ฆฐ ์ ์ฑ ์์ ์์ residual์ ์น์ด ์ฌ๊ฐ์ค BC๋ฅผ ๋๋ฆฐ๋ค. ์ ๋ฐ์ดํฐ๋, ์จ๋ผ์ธ RL๋, ์๋ฎฌ๋ ์ดํฐ๋ ์๋ค. ๊ทธ๋ฐ๋ฐ๋ ์ฌ๊ณผ 60โ100%, ๊ฐ์ 80โ100%๋ค.
๋์์ ์ด ๋ ผ๋ฌธ์ ์๊ธฐ ์ฃผ์ฅ์ ๋ํด ์กฐ๊ธ ๋์จํ๋ค. ์ด๋ก์ โOOD์์ 90% ์ด์โ์ ๋ณธ๋ฌธ์ 50/90/80๊ณผ ๋ง์ง ์๊ณ , ๋ชจ๋ ๊ฒฐ๋ก ์ด 5~10ํ ์ํ ์์ ์ ์์ผ๋ฉฐ, โ๋ณด์ ์ค๊ณ๊ฐ ์ด๋ ต๋คโ๋ ๋ฌธ์ ์ ๊ธฐ์ ํด๋ฒ ์์ ํ์ข ๋ณ๋ก ์์ผ๋ก ๋ง์ถ ๋ณด์ ํ ์ด๋ธ์ด ๋ค์ด ์๋ค. ๊ทธ๋ผ์๋ ์คํจํ ๋ฒ ์ด์ค๋ผ์ธ์ ๊ทธ๋๋ก ์ฃ๊ณ ๊ฒ์ธยท๋ณด์ ํ ์ด๋ธยท๋ฐ์ดํฐยท์ฝ๋๋ฅผ ๊ณต๊ฐํ๋ค๋ ์ ์์, ํ์ ์ฐ๊ตฌ๊ฐ ๋๊ณ ๊ฒ์ฆํ๊ธฐ์ ์ข์ ๋ฐํ์ด๋ค. ๋จ๋ ์ง๋ฌธ์ ํ๋๋ก ์์ถ๋๋ค: ์ฌ๊ฐ์ค๋ง์ผ๋ก ์ป์ ์ด 40pp๊ฐ, ์ํ์ 100ํ๋ก ๋๋ ค๋ ๋จ์ ๊ฒ์ธ๊ฐ.