論文の概要: Whole-body end-effector pose tracking
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.16048v1
- Date: Tue, 24 Sep 2024 12:51:32 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-09-26 05:56:20.067341
- Title: Whole-body end-effector pose tracking
- Title(参考訳): 全体エンドエフェクターのポーズトラッキング
- Authors: Tifanny Portela, Andrei Cramariuc, Mayank Mittal, Marco Hutter,
- Abstract要約: 本研究では, 大規模作業空間におけるエンドエフェクタポーズトラッキングのための全身RL定式化手法を提案する。
提案手法は,ロボットの初期設定とエンドエフェクタポーズコマンドのための地形対応サンプリング戦略を含む。
展開時に2.64cmと3.64°のポーズ追跡誤差を達成し、既存の競争基準よりも優れている。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 10.426087117345096
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Combining manipulation with the mobility of legged robots is essential for a wide range of robotic applications. However, integrating an arm with a mobile base significantly increases the system's complexity, making precise end-effector control challenging. Existing model-based approaches are often constrained by their modeling assumptions, leading to limited robustness. Meanwhile, recent Reinforcement Learning (RL) implementations restrict the arm's workspace to be in front of the robot or track only the position to obtain decent tracking accuracy. In this work, we address these limitations by introducing a whole-body RL formulation for end-effector pose tracking in a large workspace on rough, unstructured terrains. Our proposed method involves a terrain-aware sampling strategy for the robot's initial configuration and end-effector pose commands, as well as a game-based curriculum to extend the robot's operating range. We validate our approach on the ANYmal quadrupedal robot with a six DoF robotic arm. Through our experiments, we show that the learned controller achieves precise command tracking over a large workspace and adapts across varying terrains such as stairs and slopes. On deployment, it achieves a pose-tracking error of 2.64 cm and 3.64 degrees, outperforming existing competitive baselines.
- Abstract(参考訳): 遠隔操作と脚付きロボットの移動性を組み合わせることは、幅広いロボット応用に不可欠である。
しかし、アームをモバイルベースに統合することでシステムの複雑さが大幅に増大し、正確なエンドエフェクタ制御が困難になる。
既存のモデルベースのアプローチは、しばしばモデリングの前提によって制約され、ロバスト性は制限される。
一方、最近の強化学習(Reinforcement Learning, RL)の実装では、腕のワークスペースがロボットの前にあるか、位置のみを追跡して適切なトラッキング精度を得るように制限されている。
本研究は, 粗大で非構造な地形における大規模作業空間において, エンドエフェクタのポーズトラッキングのための全身RL定式化を導入することで, これらの制約に対処するものである。
提案手法は,ロボットの初期設定とエンドエフェクタのポーズコマンドのための地形対応サンプリング戦略と,ロボットの動作範囲を拡張するゲームベースのカリキュラムを含む。
ロボットアームを6本搭載したANYmal quadrupedal Robotに対するアプローチを検証する。
実験により、学習したコントローラは、大きなワークスペース上で正確なコマンドトラッキングを達成し、階段や斜面などの様々な地形に適応することを示す。
展開時に2.64cmと3.64°のポーズ追跡誤差を達成し、既存の競争基準よりも優れている。
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