URPlanner: 深層強化学習に基づく衝突回避ロボット運動計画の普遍的パラダイム
URPlanner: A Universal Paradigm For Collision-Free Robotic Motion Planning Based on Deep Reinforcement Learning
深層強化学習を用いて、逆運動学を解かずに任意のマニピュレータに適用可能な、訓練と展開のコストを抑えた衝突回避運動計画手法を提案。
詳しい要約
1. どんなもの?
2. 先行研究と比べてどこがすごい?
3. 技術・手法の肝は?
4. どうやって有効だと検証した?
5. 議論はある?
6. 次に読むべき論文は?
※ AIが要旨から生成した要約です。正確性は原文をご確認ください。
著者: Fengkang Ying, Hanwen Zhang, Haozhe Wang, Huishi Huang, Marcelo H. Ang
分類: cs.RO
原文アブストラクト
Collision-free motion planning for redundant robot manipulators in complex environments is yet to be explored. Although recent advancements at the intersection of deep reinforcement learning (DRL) and robotics have highlighted its potential to handle versatile robotic tasks, current DRL-based collision-free motion planners for manipulators are highly costly, hindering their deployment and application. This is due to an overreliance on the minimum distance between the manipulator and obstacles, inadequate exploration and decision-making by DRL, and inefficient data acquisition and utilization. In this article, we propose URPlanner, a universal paradigm for collision-free robotic motion planning based on DRL. URPlanner offers several advantages over existing approaches: it is platform-agnostic, cost-effective in both training and deployment, and applicable to arbitrary manipulators without solving inverse kinematics. To achieve this, we first develop a parameterized task space and a universal obstacle avoidance reward that is independent of minimum distance. Second, we introduce an augmented policy exploration and evaluation algorithm that can be applied to various DRL algorithms to enhance their performance. Third, we propose an expert data diffusion strategy for efficient policy learning, which can produce a large-scale trajectory dataset from only a few expert demonstrations. Finally, the superiority of the proposed methods is comprehensively verified through experiments.
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