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PIRATR:基于3D点云中Transformer的参数化物体推断用于机器人应用

计算机视觉与模式识别 2026-02-06 v1 机器人学

摘要

我们提出PIRATR,一个面向机器人应用的端到端3D物体检测框架,用于点云数据。扩展PI3DETR,我们的方法通过联合估计来自被遮挡点云数据中的多类6DoF姿态和类别特定的参数化属性来简化参数化3D物体检测。这种表述不仅实现几何定位,还能估计参数化物体的任务相关属性,例如夹爪的打开程度,其中3D模型根据简单预定义规则进行调整。该架构采用模块化的、类别特定的头部,使其能够轻松扩展到新物体类型,而无需重新设计管道。我们在自动叉车平台上验证了PIRATR,聚焦于三个结构和功能各异的类别:起重夹爪、装载平台和托盘。完全在合成环境中训练的PIRATR能够有效泛化到真实户外LiDAR扫描数据,在无需额外微调的情况下实现0.919的检测mAP。PIRATR建立了一种基于姿态感知、参数化感知的新范式,这桥接了低层几何推理与可操作世界模型之间的差距,为在动态机器人环境中部署的可扩展仿真训练感知系统铺平了道路。代码可访问于https://github.com/swingaxe/piratr。

关键词

引用

@article{arxiv.2602.05557,
  title  = {PIRATR: Parametric Object Inference for Robotic Applications with Transformers in 3D Point Clouds},
  author = {Michael Schwingshackl and Fabio F. Oberweger and Mario Niedermeyer and Huemer Johannes and Markus Murschitz},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2602.05557},
  year   = {2026}
}

备注

8 Pages, 11 Figures, Accepted at 2026 IEEE International Conference on Robotics & Automation (ICRA) Vienna