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Gaitor:跨步态的统一表征学习用于现实世界四足动物 locomotion

机器人学 2024-10-10 v2 机器学习

摘要

当前四足动物 locomotion 的前沿方法能够产生多种复杂运动。这些方法要么依赖在离散技能之间切换,要么学习使用复杂黑箱模型跨步态的分布。另一方面,我们提出了Gaitor,学习一种在 locomotion 步态之间进行解耦的 2D 表征。这种学习到的表征为闭环控制提供了规划空间,实现连续步态转换和感知地形遍历。Gaitor 的潜在空间是可解释的,我们发现在步态转换期间, novel 未见的步态会出现。该潜在空间相对于脚踢高度和长度进行了解耦。这意味着,这些步态特征可以在 2D 潜在表征中独立变化。结合简单的地形编码和在潜在空间中学习的规划器,Gaitor 可以执行包括所需步态类型和摆动特征的运动命令,同时对不均匀地形做出反应。我们在仿真和实际世界的 ANYmal C 平台上对 Gaitor 进行了评估。据我们所知,这是首个学习四足机器人多步态统一且可解释潜在空间的工作,实现了真实四足机器人上不同 locomotion 模式的连续混合。本文的方法和结果概述可在 https://youtu.be/eVFQbRyilCA 查看。

关键词

引用

@article{arxiv.2405.19452,
  title  = {Gaitor: Learning a Unified Representation Across Gaits for Real-World Quadruped Locomotion},
  author = {Alexander L. Mitchell and Wolfgang Merkt and Aristotelis Papatheodorou and Ioannis Havoutis and Ingmar Posner},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2405.19452},
  year   = {2024}
}

备注

14 pages, 8 figures, 2 tables, Accepted to CoRL 2024