자율 이중팔 조작을 위한 충돌 회피 비전 언어 행동 모델

초록

CoFreeVLA는 이중팔 로봇에 비전‑언어‑행동(VLA) 모델을 적용하면서, 팔 간 및 팔‑물체 간 자기 충돌을 실시간으로 예측·차단하는 위험 추정기를 추가한 프레임워크이다. 짧은 시간 전망을 이용해 충돌 위험을 판단하고, 위험이 감지되면 명령을 중단·안전한 자세로 복구시키며, 위험 정보를 활용해 정책을 재학습한다. 실험 결과, PiPER 로봇의 5가지 이중팔 작업에서 기존 RDT‑1B와 APEX 대비 충돌 발생을 크게 줄이고 성공률을 향상시켰다.

상세 분석

CoFreeVLA는 기존 VLA 파이프라인에 “자기‑충돌 위험 추정기”를 삽입함으로써, 이중팔 로봇이 자연어 명령을 수행할 때 발생할 수 있는 내부 충돌을 사전에 차단한다. 위험 추정기는 현재 관절 상태·그리퍼 상태·시각 임베딩과 VLA가 제안한 H‑스텝(보통 5∼10) 행동 시퀀스를 입력으로 받아, 교차‑어텐션 기반의 경량 트랜스포머(또는 MLP)로 위험 확률 r̂∈