安全な運動スキル学習のための制約付き動的運動プリミティブ
Constrained Dynamic Movement Primitives for Safe Learning of Motor Skills
動的運動プリミティブ(DMP)にゼロ化バリア関数を組み込み、非線形最適化で強化学習重みを調整することで、障害物回避や作業空間制約を満たす安全な動作生成を実現した。
著者: Seiji Shaw, Devesh K. Jha, Arvind Raghunathan, Radu Corcodel, Diego Romeres, George Konidaris, Daniel Nikovski
分類: cs.RO, cs.AI
原文アブストラクト
Dynamic movement primitives are widely used for learning skills which can be demonstrated to a robot by a skilled human or controller. While their generalization capabilities and simple formulation make them very appealing to use, they possess no strong guarantees to satisfy operational safety constraints for a task. In this paper, we present constrained dynamic movement primitives (CDMP) which can allow for constraint satisfaction in the robot workspace. We present a formulation of a non-linear optimization to perturb the DMP forcing weights regressed by locally-weighted regression to admit a Zeroing Barrier Function (ZBF), which certifies workspace constraint satisfaction. We demonstrate the proposed CDMP under different constraints on the end-effector movement such as obstacle avoidance and workspace constraints on a physical robot. A video showing the implementation of the proposed algorithm using different manipulators in different environments could be found here https://youtu.be/hJegJJkJfys.
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