深層強化学習とデモンストレーションによる複雑な器用マニピュレーションの学習
Learning Complex Dexterous Manipulation with Deep Reinforcement Learning and Demonstrations
24自由度の多指ハンドで複雑な操作タスクをモデルフリー深層強化学習でゼロから学習し、少数の人間デモンストレーションを併用することでサンプル効率とロバスト性を大幅に改善した。
著者: Aravind Rajeswaran, Vikash Kumar, Abhishek Gupta, Giulia Vezzani, John Schulman, Emanuel Todorov, Sergey Levine
分類: cs.LG, cs.AI, cs.RO
原文アブストラクト
Dexterous multi-fingered hands are extremely versatile and provide a generic way to perform a multitude of tasks in human-centric environments. However, effectively controlling them remains challenging due to their high dimensionality and large number of potential contacts. Deep reinforcement learning (DRL) provides a model-agnostic approach to control complex dynamical systems, but has not been shown to scale to high-dimensional dexterous manipulation. Furthermore, deployment of DRL on physical systems remains challenging due to sample inefficiency. Consequently, the success of DRL in robotics has thus far been limited to simpler manipulators and tasks. In this work, we show that model-free DRL can effectively scale up to complex manipulation tasks with a high-dimensional 24-DoF hand, and solve them from scratch in simulated experiments. Furthermore, with the use of a small number of human demonstrations, the sample complexity can be significantly reduced, which enables learning with sample sizes equivalent to a few hours of robot experience. The use of demonstrations result in policies that exhibit very natural movements and, surprisingly, are also substantially more robust.
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