Reinforcement learning (RL) has become a promising approach to developing controllers for quadrupedal robots. Conventionally, an RL design for locomotion follows a position-based paradigm, wherein an RL policy outputs target joint positions at a low frequency that are then tracked by a high-frequency proportional-derivative (PD) controller to produce joint torques. In contrast, for the model-based control of quadrupedal locomotion, there has been a paradigm shift from position-based control to torque-based control. In light of the recent advances in model-based control, we explore an alternative to the position-based RL paradigm, by introducing a torque-based RL framework, where an RL policy directly predicts joint torques at a high frequency, thus circumventing the use of a PD controller. The proposed learning torque control framework is validated with extensive experiments, in which a quadruped is capable of traversing various terrain and resisting external disturbances while following user-specified commands. Furthermore, compared to learning position control, learning torque control demonstrates the potential to achieve a higher reward and is more robust to significant external disturbances. To our knowledge, this is the first sim-to-real attempt for end-to-end learning torque control of quadrupedal locomotion.


翻译:强化学习(RL)已成为开发四足机器人控制器的一种有前景的方法。传统上,用于运动的RL设计遵循位置范式,即RL策略以低频输出目标关节位置,随后由高频比例-微分(PD)控制器进行跟踪,以产生关节力矩。相比之下,在四足运动基于模型的控制领域,已从基于位置的控制范式转向基于力矩的控制范式。鉴于基于模型控制的最新进展,我们探索了位置RL范式的替代方案,引入了一种基于力矩的RL框架,其中RL策略直接以高频预测关节力矩,从而绕开了PD控制器的使用。所提出的学习式力矩控制框架通过大量实验得到验证,实验表明四足机器人能够在遵循用户指定指令的同时穿越各种地形并抵抗外部扰动。此外,与学习式位置控制相比,学习式力矩控制展现出实现更高奖励的潜力,并且对显著外部扰动具有更强的鲁棒性。据我们所知,这是首次将四足运动端到端学习式力矩控制从仿真迁移到实际应用的尝试。

0
下载
关闭预览

相关内容

100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
167+阅读 · 2020年3月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
78+阅读 · 2019年10月10日
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
16+阅读 · 2019年1月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年5月1日
Arxiv
37+阅读 · 2021年8月2日
Arxiv
14+阅读 · 2019年9月11日
VIP会员
最新内容
综述 | 从问答到任务完成:Agent系统与Harness设计
Agentic RL:框架、实践与长程智能体训练
专知会员服务
2+阅读 · 6月24日
重新思考无人机时代的生存能力
专知会员服务
6+阅读 · 6月24日
装甲突击旅:现代战争思考、战斗与组织
专知会员服务
5+阅读 · 6月24日
在人工智能加速决策环境中拓展OODA循环
专知会员服务
6+阅读 · 6月24日
军事欺骗:供作战战术指挥官使用的工具
专知会员服务
5+阅读 · 6月24日
综述 | 世界动作模型:少做梦,多行动
专知会员服务
7+阅读 · 6月23日
美以伊冲突:无人机与人工智能的运用
专知会员服务
12+阅读 · 6月23日
《特种部队在透明战场中的生存力》最新报告
专知会员服务
5+阅读 · 6月23日
相关资讯
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
16+阅读 · 2019年1月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员