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EKMP:具有自适应、非线性硬约束与避障的通用模仿学习

机器人学 2021-03-15 v2

摘要

作为用户友好且直接的机器人轨迹生成方案,模仿学习被视为机器人技能学习中的重要方向。与忽略环境与机器人运动学/动力学可能引发的内部与外部约束的无约束模仿学习不同,近期关于约束模仿学习的工作允许将人类技能迁移至非结构化场景,进一步扩大了模仿学的应用领域。尽管已研究多种约束(如关节极限、避障与平面约束),非线性硬约束问题尚未得到很好解决。本文提出扩展核化运动基元(EKMP)以应对模仿学习中的多数关键问题,包括非线性硬约束。具体而言,EKMP 能够学习多演示的概率特征,依据关节位置与速度的任意期望点自适应所学技能,在机器人连杆层面避障,并满足任意线性与非线性、等式与不等式硬约束。此外,讨论了 EKMP 与前沿运动规划方法间的联系。我们提供了若干评估,包括 7 自由度机械臂的关节轨迹规划,以验证框架有效性。

关键词

引用

@article{arxiv.2103.00452,
  title  = {EKMP: Generalized Imitation Learning with Adaptation, Nonlinear Hard Constraints and Obstacle Avoidance},
  author = {Yanlong Huang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2103.00452},
  year   = {2021}
}

备注

8 pages