文脈ベースメタ強化学習によるロバストで適応的なペグ挿入組立タスク
Context-Based Meta Reinforcement Learning for Robust and Adaptable Peg-in-Hole Assembly Tasks
ロボットの順運動学と未校正カメラ、力覚センサを活用し、文脈ベースメタ強化学習でペグ挿入組立タスクのサンプル効率と実環境適応性能を向上させた研究。
著者: Ahmed Shokry, Walid Gomaa, Tobias Zaenker, Murad Dawood, Rohit Menon, Shady A. Maged, Mohammed I. Awad, Maren Bennewitz
分類: cs.RO
原文アブストラクト
Autonomous assembly is an essential capability for industrial and service robots, with Peg-in-Hole (PiH) insertion being one of the core tasks. However, PiH assembly in unknown environments is still challenging due to uncertainty in task parameters, such as the hole position and orientation, resulting from sensor noise. Although context-based meta reinforcement learning (RL) methods have been previously presented to adapt to unknown task parameters in PiH assembly tasks, the performance depends on a sample-inefficient procedure or human demonstrations. Thus, to enhance the applicability of meta RL in real-world PiH assembly tasks, we propose to train the agent to use information from the robot's forward kinematics and an uncalibrated camera. Furthermore, we improve the performance by efficiently adapting the meta-trained agent to use data from force/torque sensor. Finally, we propose an adaptation procedure for out-of-distribution tasks whose parameters are different from the training tasks. Experiments on simulated and real robots prove that our modifications enhance the sample efficiency during meta training, real-world adaptation performance, and generalization of the context-based meta RL agent in PiH assembly tasks compared to previous approaches.
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