動作計画を統合した強化学習による障害物環境でのロボットマニピュレーション
Motion Planner Augmented Reinforcement Learning for Robot Manipulation in Obstructed Environments
強化学習の行動空間に動作計画器の長期的計画能力を組み込み、行動の大きさに応じて直接実行と計画呼び出しを滑らかに切り替えるMoPA-RLを提案し、学習効率と安全性の向上を示した。
著者: Jun Yamada, Youngwoon Lee, Gautam Salhotra, Karl Pertsch, Max Pflueger, Gaurav S. Sukhatme, Joseph J. Lim, Peter Englert
分類: cs.RO, cs.AI, cs.LG
原文アブストラクト
Deep reinforcement learning (RL) agents are able to learn contact-rich manipulation tasks by maximizing a reward signal, but require large amounts of experience, especially in environments with many obstacles that complicate exploration. In contrast, motion planners use explicit models of the agent and environment to plan collision-free paths to faraway goals, but suffer from inaccurate models in tasks that require contacts with the environment. To combine the benefits of both approaches, we propose motion planner augmented RL (MoPA-RL) which augments the action space of an RL agent with the long-horizon planning capabilities of motion planners. Based on the magnitude of the action, our approach smoothly transitions between directly executing the action and invoking a motion planner. We evaluate our approach on various simulated manipulation tasks and compare it to alternative action spaces in terms of learning efficiency and safety. The experiments demonstrate that MoPA-RL increases learning efficiency, leads to a faster exploration, and results in safer policies that avoid collisions with the environment. Videos and code are available at https://clvrai.com/mopa-rl .
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