- 使用强化学习和三维体积表示的方法来控制腿式机器人在狭小和非结构化环境中进行稳健和多功能的运动。
- 通过两层分层策略结构,低层策略遵循六维命令,高层策略实现三维空间感知,在悬挂障碍物下导航。
- 开发程序化地形生成器以创建多样化的训练环境。
- 实验评估证明该方法在控制四足机器人在狭窄、崎岖地形中的有效性。
- 该研究扩展了腿式机器人在更广泛场景中的适用性。
在论文《Learning to walk in confined spaces using 3D representation》中,研究人员解决了让四足机器人在复杂和狭窄环境中导航的挑战。该研究因其创新的机器人运动控制方法而脱颖而出,该方法将强化学习与3D体积表示相结合。这种方法使机器人能够表现出空间意识,并调整其行走策略以避开障碍物,即使在非结构化环境中也能做到。该论文尤其值得关注的是其程序化地形生成器,可以创建多样化的训练场景,并成功应用于模拟和实际实验中。这项工作扩展了四足机器人的实际应用范围,对于那些对机器人移动性和自主性的进展感兴趣的人来说,这是一篇重要的阅读材料。
 
评论
这篇论文使用3D体积表示实现腿式机器人导航的方法虽然具有创新性,但也引发了人们对现实世界应用中计算开销的担忧,尤其是对于处理能力受限的机器人。程序地形生成器和强化学习框架增强了模拟中的适应性,但向现实世界部署的飞跃需要解决可能阻碍可扩展性的硬件限制。 高效的算法对于在功率和处理约束下操作的机器人至关重要,可以在不牺牲表现力、正确性或安全性的情况下确保导航熟练度。该研究在模拟敏捷性和查准率/准确率方面的成功必须根据实际场景中可用的计算资源进行严格检查。随着机器人技术的进步旨在提高自主性,对这些复杂系统进行优化以在其预期平台的计算范围内函数至关重要。这种平衡是腿式机器人在各种现实世界环境中有效部署的关键。未来的研究应侧重于优化这种平衡,可能通过硬件进步或算法效率提高,以确保这种复杂导航系统的实际适用性。
2024-03-04 13:08:44 +0800
通过仿真和元学习,盲人机器人可以利用本体感觉在任意地形中导航。跨模态监督(CMS)利用30分钟的真实世界数据显著提高机器人的行走性能。机器人可以适应扭曲的视觉并保持适应性。ETH的两足机器人完全在仿真中训练,可以在最小的调整下穿越冰、岩石地形和河流。了解运动学和动力学对于机器人和外骨骼设计至关重要,涉及旋转矩阵、前向/反向运动学、Denavit-Hartenberg参数和拉格朗日力学等概念。Siciliano等人的《机器人建模、规划和控制》是机器人学的基础教材。StevenM.Lavalle的“规划算法”涵盖了机器人的运动规划。Karaman和Frazzoli的“基于采样的最佳运动规划算法”提供了机器人决策系统路径规划算法的修订。虚拟环境训练使机器人获得多种技能。即使在操纵杆的控制下,机器人也会进行飞行路径规划以避开障碍物。计算机视觉帮助机器人确定可行走的路径。分层长期强化学习(RL)允许人工智能系统的端到端训练。昆虫由于其身体设计而表现出适应性行为,这影响了它们的运动策略。机器人可以在没有明确演示的情况下自主学习高级策略,如保持直立姿势以便于移动。经过神经网络训练的机器人可以比传统编程的机器人更有效地学习行走和跑步等运动技能。协调肢体和管理现实世界的复杂性仍然是机器人面临的挑战。对于精通所需任务的机器人来说,可以实现高速导航和操纵。机器人使用GPS、摄像头、激光雷达、IMU、雷达和近距离传感器的组合进行导航。机器人使用语义分割的图像和深度数据来解释空间的可导航性。步行被定义为从一个地方移动到另一个地方的行为。
2024-03-04 13:07:26 +0800