ContactSDF：巧妙な操作のためのマルチコンタクトモデルとしての符号付き距離関数

本論文では、符号付き距離関数（SDF）を使用してマルチコンタクトモデルを近似する手法ContactSDFを提案します。これには、衝突検出および時間ステッピングルーチンの両方が含まれます。ContactSDFは、まず衝突検出のために物体の支持平面表現を使用してSDFを確立し、その後生成された接触二重円錐を使用して次の状態の時間ステッピング予測のための第2のSDFを構築します。これら2つのSDFは、状態予測のための微分可能で閉じた形のマルチコンタクト動的モデルを作成し、接触豊富な操作のための効率的なモデル学習と最適化を可能にします。ContactSDFのモデル学習および巧妙な操作のリアルタイム制御の有効性を示すために、広範なシミュレーション実験を行います。さらに、ContactSDFをハードウェアのAllegroハンドにおけるパーム再方向付けタスクで評価します。結果は、ハードウェア上で約2分の学習で、ContactSDFが30–60Hzの周波数で高品質な巧妙な操作を達成することを示しています。