LEAP Hand : Main robotique à faible coût, efficace et anthropomorphique pour l'apprentissage robotique
LEAP Hand: Low-Cost, Efficient, and Anthropomorphic Hand for Robot Learning
September 12, 2023
Auteurs: Kenneth Shaw, Ananye Agarwal, Deepak Pathak
cs.AI
Résumé
La manipulation dextre constitue un défi de longue date en robotique. Bien que les techniques d'apprentissage automatique aient montré un certain potentiel, les résultats se limitent actuellement principalement à la simulation. Cela peut être largement attribué au manque de matériel adapté. Dans cet article, nous présentons LEAP Hand, une main dextre et anthropomorphique à faible coût pour la recherche en apprentissage automatique. Contrairement aux mains précédentes, LEAP Hand possède une structure cinématique novatrice qui permet une dextérité maximale quelle que soit la position des doigts. LEAP Hand est peu coûteuse et peut être assemblée en 4 heures pour un coût de 2000 USD à partir de pièces facilement disponibles. Elle est capable d'exercer de manière constante des couples élevés sur de longues durées. Nous montrons que LEAP Hand peut être utilisée pour effectuer plusieurs tâches de manipulation dans le monde réel — allant de la téléopération visuelle à l'apprentissage à partir de données vidéo passives et du sim2real. LEAP Hand surpasse significativement son concurrent le plus proche, Allegro Hand, dans toutes nos expériences tout en étant 8 fois moins chère. Nous publions des instructions d'assemblage détaillées, le pipeline Sim2Real et une plateforme de développement avec des API utiles sur notre site web à l'adresse https://leap-hand.github.io/.
English
Dexterous manipulation has been a long-standing challenge in robotics. While
machine learning techniques have shown some promise, results have largely been
currently limited to simulation. This can be mostly attributed to the lack of
suitable hardware. In this paper, we present LEAP Hand, a low-cost dexterous
and anthropomorphic hand for machine learning research. In contrast to previous
hands, LEAP Hand has a novel kinematic structure that allows maximal dexterity
regardless of finger pose. LEAP Hand is low-cost and can be assembled in 4
hours at a cost of 2000 USD from readily available parts. It is capable of
consistently exerting large torques over long durations of time. We show that
LEAP Hand can be used to perform several manipulation tasks in the real world
-- from visual teleoperation to learning from passive video data and sim2real.
LEAP Hand significantly outperforms its closest competitor Allegro Hand in all
our experiments while being 1/8th of the cost. We release detailed assembly
instructions, the Sim2Real pipeline and a development platform with useful APIs
on our website at https://leap-hand.github.io/