模倣から洗練へ:精密組立のための残差強化学習
From Imitation to Refinement -- Residual RL for Precise Assembly
行動クローニング(BC)で教えたロボットの精密組立タスクにおける信頼性の飽和問題を解決するため、凍結したBCモデルに閉ループの残差ポリシーを強化学習で追加するResiPを提案。
著者: Lars Ankile, Anthony Simeonov, Idan Shenfeld, Marcel Torne, Pulkit Agrawal
分類: cs.RO, cs.LG
原文アブストラクト
Recent advances in Behavior Cloning (BC) have made it easy to teach robots new tasks. However, we find that the ease of teaching comes at the cost of unreliable performance that saturates with increasing data for tasks requiring precision. The performance saturation can be attributed to two critical factors: (a) distribution shift resulting from the use of offline data and (b) the lack of closed-loop corrective control caused by action chucking (predicting a set of future actions executed open-loop) critical for BC performance. Our key insight is that by predicting action chunks, BC policies function more like trajectory "planners" than closed-loop controllers necessary for reliable execution. To address these challenges, we devise a simple yet effective method, ResiP (Residual for Precise Manipulation), that overcomes the reliability problem while retaining BC's ease of teaching and long-horizon capabilities. ResiP augments a frozen, chunked BC model with a fully closed-loop residual policy trained with reinforcement learning (RL) that addresses distribution shifts and introduces closed-loop corrections over open-loop execution of action chunks predicted by the BC trajectory planner. Videos, code, and data: https://residual-assembly.github.io.
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