This work presents Neural Gaits, a method for learning dynamic walking gaits through the enforcement of set invariance that can be refined episodically using experimental data from the robot. We frame walking as a set invariance problem enforceable via control barrier functions (CBFs) defined on the reduced-order dynamics quantifying the underactuated component of the robot: the zero dynamics. Our approach contains two learning modules: one for learning a policy that satisfies the CBF condition, and another for learning a residual dynamics model to refine imperfections of the nominal model. Importantly, learning only over the zero dynamics significantly reduces the dimensionality of the learning problem while using CBFs allows us to still make guarantees for the full-order system. The method is demonstrated experimentally on an underactuated bipedal robot, where we are able to show agile and dynamic locomotion, even with partially unknown dynamics.


翻译:这项工作展示了 Neural Gaits, 这是一种通过执行固定变量来学习动态行走步数的方法, 可以通过使用机器人的实验数据进行精细的缩写。 我们把行走设置为通过控制屏障功能( CBFs) 可以执行的固定变量问题。 控制屏障功能( CBFs) 定义了缩放的动态动态, 以量化机器人未活化的部件: 零动态。 我们的方法包含两个学习模块: 一个是学习符合 CBF 条件的政策, 另一个是学习一个残余动态模型, 以完善标称模型的不完善之处。 重要的是, 只有在零动态上学习才能大大降低学习问题的维度, 而使用 CBFs 允许我们仍然为全序系统提供保障。 该方法在一个未活化的双臂机器人上进行了实验性演示, 在那里我们可以显示动作灵活和动态移动, 即使是部分未知的动态 。

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
159+阅读 · 2020年3月18日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
166+阅读 · 2019年10月11日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
89+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
96+阅读 · 2019年10月9日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
ACM TOMM Call for Papers
CCF多媒体专委会
2+阅读 · 2022年3月23日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
强化学习三篇论文 避免遗忘等
CreateAMind
19+阅读 · 2019年5月24日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
15+阅读 · 2018年12月24日
强化学习族谱
CreateAMind
26+阅读 · 2017年8月2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
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2010年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009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 · 2022年6月7日
Arxiv
0+阅读 · 2022年6月6日
Financial Time Series Representation Learning
Arxiv
10+阅读 · 2020年3月27日
VIP会员
相关资讯
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
ACM TOMM Call for Papers
CCF多媒体专委会
2+阅读 · 2022年3月23日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
强化学习三篇论文 避免遗忘等
CreateAMind
19+阅读 · 2019年5月24日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
15+阅读 · 2018年12月24日
强化学习族谱
CreateAMind
26+阅读 · 2017年8月2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
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2010年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009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