可変なソケット位置への挿入を深層強化学習で実現する実用的手法
A Practical Approach to Insertion with Variable Socket Position Using Deep Reinforcement Learning
既製のDDPGに少数の人間デモを組み合わせるだけで、モデル化や報酬設計なしに実機ロボットが挿入タスクを10分以内に学習し、ソケット位置の変動にも頑健に解けることを示した。
著者: Mel Vecerik, Oleg Sushkov, David Barker, Thomas Rothörl, Todd Hester, Jon Scholz
分類: cs.RO
原文アブストラクト
Insertion is a challenging haptic and visual control problem with significant practical value for manufacturing. Existing approaches in the model-based robotics community can be highly effective when task geometry is known, but are complex and cumbersome to implement, and must be tailored to each individual problem by a qualified engineer. Within the learning community there is a long history of insertion research, but existing approaches are typically either too sample-inefficient to run on real robots, or assume access to high-level object features, e.g. socket pose. In this paper we show that relatively minor modifications to an off-the-shelf Deep-RL algorithm (DDPG), combined with a small number of human demonstrations, allows the robot to quickly learn to solve these tasks efficiently and robustly. Our approach requires no modeling or simulation, no parameterized search or alignment behaviors, no vision system aside from raw images, and no reward shaping. We evaluate our approach on a narrow-clearance peg-insertion task and a deformable clip-insertion task, both of which include variability in the socket position. Our results show that these tasks can be solved reliably on the real robot in less than 10 minutes of interaction time, and that the resulting policies are robust to variance in the socket position and orientation.
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