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极小极大迭代动态博弈:在非线性机器人控制任务中的应用

机器人学 2018-08-07 v7

摘要

多阶段决策策略在高维状态空间中提供了有用的控制策略,特别是在复杂的控制任务中。然而,在存在干扰、模型失配或模型不确定性的情况下,它们表现出较弱的性能保证。这种脆弱性限制了它们在高风险场景中的使用。我们展示了如何量化此类策略的敏感性,以告知其鲁棒性能力。我们还提出了一种极小极大迭代动态博弈框架,用于在存在干扰/不确定性的情况下设计鲁棒策略。我们在精心设计的深度神经网络策略上测试了量化假设;随后我们提出了一个极小极大迭代动态博弈(iDG)框架,用于在存在对抗性干扰时提高策略的鲁棒性。我们在一个麦克纳姆轮机器人上评估了我们的 iDG 框架,其目标是找到一个局部鲁棒的最优多阶段策略,以实现给定的到达目标的任务。该算法简单且适应性强,可用于设计对干扰、模型失配或模型不确定性具有鲁棒性的元学习/深度策略,直至一个干扰界限。结果视频可在作者网站上找到,http://ecs.utdallas.edu/~opo140030/iros18/iros2018.html,而用于复现我们实验的代码在 github 上,https://github.com/lakehanne/youbot/tree/rilqg。用于复现我们结果的自包含环境在 docker 上,https://hub.docker.com/r/lakehanne/youbotbuntu14/

关键词

引用

@article{arxiv.1710.00491,
  title  = {Minimax Iterative Dynamic Game: Application to Nonlinear Robot Control Tasks},
  author = {Olalekan Ogunmolu and Nicholas Gans and Tyler Summers},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1710.00491},
  year   = {2018}
}

备注

2018 International Conference on Intelligent Robots and Systems