リレー後知恵経験再生:スパース報酬下での逐次物体操作タスクのための自己誘導型継続強化学習
Relay Hindsight Experience Replay: Self-Guided Continual Reinforcement Learning for Sequential Object Manipulation Tasks with Sparse Rewards
逐次物体操作タスクを難易度の低いサブタスクに分解し、HERと自己誘導型探索戦略を組み合わせて段階的に学習する強化学習フレームワークRHERを提案し、実機ロボットでも高成功率を達成した。
著者: Yongle Luo, Yuxin Wang, Kun Dong, Qiang Zhang, Erkang Cheng, Zhiyong Sun, Bo Song
分類: cs.RO, cs.AI
原文アブストラクト
Exploration with sparse rewards remains a challenging research problem in reinforcement learning (RL). Especially for sequential object manipulation tasks, the RL agent always receives negative rewards until completing all sub-tasks, which results in low exploration efficiency. To solve these tasks efficiently, we propose a novel self-guided continual RL framework, RelayHER (RHER). RHER first decomposes a sequential task into new sub-tasks with increasing complexity and ensures that the simplest sub-task can be learned quickly by utilizing Hindsight Experience Replay (HER). Secondly, we design a multi-goal & multi-task network to learn these sub-tasks simultaneously. Finally, we propose a Self-Guided Exploration Strategy (SGES). With SGES, the learned sub-task policy will guide the agent to the states that are helpful to learn more complex sub-task with HER. By this self-guided exploration and relay policy learning, RHER can solve these sequential tasks efficiently stage by stage. The experimental results show that RHER significantly outperforms vanilla-HER in sample-efficiency on five singleobject and five complex multi-object manipulation tasks (e.g., Push, Insert, ObstaclePush, Stack, TStack, etc.). The proposed RHER has also been applied to learn a contact-rich push task on a physical robot from scratch, and the success rate reached 10/10 with only 250 episodes.
関連論文
- 経験時代における実世界コード・アズ・ポリシー:ACE-CaP-0マニピュレーション
- 把持のアドミタンスによる入出力特性評価:設計パラメータと把持挙動の接続マニピュレーション
- ManiLadder:カテゴリ別・多難易度タスクラダーによるロボットマニピュレーションのベンチマークマニピュレーション
- 成功確率を変える事象を記憶する:Criticゲート付きイベントメモリによる長期的マニピュレーションマニピュレーション
- BiPOP: 長期的な両腕ロボット操作のための部分順序計画マニピュレーション
- RUMI: 拡張現実と触覚フィードバックを備えたRobotiq対応の汎用マニピュレーションインターフェースマニピュレーション
