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面向四足机器人同步仿真到现实迁移的统一运动 Transformer

机器人学 2025-08-05 v2 机器学习

摘要

四足机器人在复杂地形上的 traversing 能力取得了快速进展。深度强化学习(RL)、transformer 以及各种知识迁移技术的采用可以极大地缩小仿真到现实的差距。然而,现有运动策略中常用的经典师生框架需要预训练的教师,并利用特权信息来指导学生策略。随着大规模模型在机器人控制器中的实现,特别是基于 transformer 的模型,这种知识蒸馏技术由于需要多个监督阶段,开始在效率上暴露出其弱点。在本文中,我们提出了统一运动 Transformer(ULT),一种新的基于 transformer 的框架,在单个网络中统一知识迁移和策略优化过程,同时仍利用特权信息。策略通过强化学习、下一状态-动作预测和动作模仿进行优化,所有这些仅在一个训练阶段内完成,以实现零样本部署。评估结果表明,使用 ULT 可以同时获得最优的教师和学生策略,极大地减轻了知识迁移的难度,即使对于复杂的基于 transformer 的模型也是如此。

关键词

引用

@article{arxiv.2503.08997,
  title  = {Unified Locomotion Transformer with Simultaneous Sim-to-Real Transfer for Quadrupeds},
  author = {Dikai Liu and Tianwei Zhang and Jianxiong Yin and Simon See},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2503.08997},
  year   = {2025}
}

备注

Accepted for IROS 2025. Project website for video: https://johnliudk.github.io/ult/