Tracing - estimating the spatial state of - long deformable linear objects such as cables, threads, hoses, or ropes, is useful for a broad range of tasks in homes, retail, factories, construction, transportation, and healthcare. For long deformable linear objects (DLOs or simply cables) with many (over 25) crossings, we present HANDLOOM (Heterogeneous Autoregressive Learned Deformable Linear Object Observation and Manipulation), a learning-based algorithm that fits a trace to a greyscale image of cables. We evaluate HANDLOOM on semi-planar DLO configurations where each crossing involves at most 2 segments. HANDLOOM makes use of neural networks trained with 30,000 simulated examples and 568 real examples to autoregressively estimate traces of cables and classify crossings. Experiments find that in settings with multiple identical cables, HANDLOOM can trace each cable with 80% accuracy. In single-cable images, HANDLOOM can trace and identify knots with 77% accuracy. When HANDLOOM is incorporated into a bimanual robot system, it enables state-based imitation of knot tying with 80% accuracy, and it successfully untangles 64% of cable configurations across 3 levels of difficulty. Additionally, HANDLOOM demonstrates generalization to knot types and materials (rubber, cloth rope) not present in the training dataset with 85% accuracy. Supplementary material, including all code and an annotated dataset of RGB-D images of cables along with ground-truth traces, is at https://sites.google.com/view/cable-tracing.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
163+阅读 · 2019年10月12日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
43+阅读 · 2019年1月3日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
相关资讯
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
43+阅读 · 2019年1月3日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员