センサ入力に基づくオンラインコスト適応型モデル予測制御
MPC with Sensor-Based Online Cost Adaptation
ニューラルネットがセンサ入力から二次計画問題のコスト関数を逐次更新することで、非凸問題をオンラインで解かずに複雑なタスクを実現するMPC手法を提案。
著者: Avadesh Meduri, Huaijiang Zhu, Armand Jordana, Ludovic Righetti
分類: cs.RO
原文アブストラクト
Model predictive control is a powerful tool to generate complex motions for robots. However, it often requires solving non-convex problems online to produce rich behaviors, which is computationally expensive and not always practical in real time. Additionally, direct integration of high dimensional sensor data (e.g. RGB-D images) in the feedback loop is challenging with current state-space methods. This paper aims to address both issues. It introduces a model predictive control scheme, where a neural network constantly updates the cost function of a quadratic program based on sensory inputs, aiming to minimize a general non-convex task loss without solving a non-convex problem online. By updating the cost, the robot is able to adapt to changes in the environment directly from sensor measurement without requiring a new cost design. Furthermore, since the quadratic program can be solved efficiently with hard constraints, a safe deployment on the robot is ensured. Experiments with a wide variety of reaching tasks on an industrial robot manipulator demonstrate that our method can efficiently solve complex non-convex problems with high-dimensional visual sensory inputs, while still being robust to external disturbances.
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