Reinforcement learning has shown strong performance in robotic manipulation, but learned policies often degrade in performance when test conditions differ from the training distribution. This limitation is especially important for reliable robot planning and control in contact-rich tasks such as pushing and pick-and-place, where changes in goals, contact conditions, or robot dynamics can drive the system out-of-distribution at inference time. In this paper, we investigate a hybrid controller that combines reinforcement learning with bounded extremum seeking (ES) to improve robustness under such conditions. In the proposed approach, deep deterministic policy gradient (DDPG) policies are trained under standard conditions on the robotic pushing and pick-and-place tasks, and are then combined with bounded ES during deployment. The RL policy provides fast manipulation behavior, while bounded ES ensures robustness of the overall controller to time variations when operating conditions depart from those seen during training. The resulting controller is evaluated under several out-of-distribution settings, including time-varying goals and spatially varying friction patches. Crucially, under reasonable assumptions, we prove finite time RL-based convergence of a robotic arm to an object after which bounded ES achieves finite-time convergence to a bounded velocity moving target. We provide analytic formulas for both convergence times, and an ability to tune the convergence times by our choice of gains.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

【NTU博士论文】基于协作式多智能体强化学习的决策制定
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
61+阅读 · 2019年10月17日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7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
李宏毅-201806-中文-Deep Reinforcement Learning精品课程分享
深度学习与NLP
15+阅读 · 2018年6月20日
国家自然科学基金
15+阅读 · 2016年12月31日
国家自然科学基金
44+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
20+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
7+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
12+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
19+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
24+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
23+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
50+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
12+阅读 · 2008年12月31日
VIP会员
最新内容
软件定义无人机蜂群给防空带来全新压力
专知会员服务
4+阅读 · 10月13日
《半自主无人地面战车的互操作性》66页
专知会员服务
5+阅读 · 10月13日
迈向更智慧的军事情报
专知会员服务
5+阅读 · 10月12日
《美国陆军2026年野战手册 2-0 情报》
专知会员服务
5+阅读 · 10月12日
《基于启发式算法求解武器-目标分配问题》
专知会员服务
7+阅读 · 10月12日
《美陆军最新条令出版物 2-0 情报》
专知会员服务
8+阅读 · 10月10日
电子战测试与训练靶场:战前验证战备状态
专知会员服务
3+阅读 · 10月10日
《美国陆军如何作战》46页最新报告
专知会员服务
9+阅读 · 10月10日
相关VIP内容
【NTU博士论文】基于协作式多智能体强化学习的决策制定
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
61+阅读 · 2019年10月17日
相关基金
国家自然科学基金
15+阅读 · 2016年12月31日
国家自然科学基金
44+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
20+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
7+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
12+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
19+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
24+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
23+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
50+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
12+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员