論文の概要: An Real-Sim-Real (RSR) Loop Framework for Generalizable Robotic Policy Transfer with Differentiable Simulation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.10118v2
- Date: Tue, 18 Mar 2025 07:28:11 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-03-19 10:31:30.035575
- Title: An Real-Sim-Real (RSR) Loop Framework for Generalizable Robotic Policy Transfer with Differentiable Simulation
- Title(参考訳): 微分可能シミュレーションを用いた一般化可能なロボット政策伝達のための実数次ループフレームワーク
- Authors: Lu Shi, Yuxuan Xu, Shiyu Wang, Jinhao Huang, Wenhao Zhao, Yufei Jia, Zike Yan, Weibin Gu, Guyue Zhou,
- Abstract要約: 本稿では,シミュレーションと実環境のギャップを解消する新しいリアルタイムループフレームワークを提案する。
我々の研究の重要な貢献は、多様で代表的な実世界のデータの収集を促進する情報的コスト関数の設計である。
我々のアプローチは多機能なMJXプラットフォーム上で実装されており、我々のフレームワークは幅広いロボットシステムと互換性がある。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 13.15220962477623
- License:
- Abstract: The sim-to-real gap remains a critical challenge in robotics, hindering the deployment of algorithms trained in simulation to real-world systems. This paper introduces a novel Real-Sim-Real (RSR) loop framework leveraging differentiable simulation to address this gap by iteratively refining simulation parameters, aligning them with real-world conditions, and enabling robust and efficient policy transfer. A key contribution of our work is the design of an informative cost function that encourages the collection of diverse and representative real-world data, minimizing bias and maximizing the utility of each data point for simulation refinement. This cost function integrates seamlessly into existing reinforcement learning algorithms (e.g., PPO, SAC) and ensures a balanced exploration of critical regions in the real domain. Furthermore, our approach is implemented on the versatile Mujoco MJX platform, and our framework is compatible with a wide range of robotic systems. Experimental results on several robotic manipulation tasks demonstrate that our method significantly reduces the sim-to-real gap, achieving high task performance and generalizability across diverse scenarios of both explicit and implicit environmental uncertainties.
- Abstract(参考訳): シミュレーションで訓練されたアルゴリズムを現実世界のシステムに展開するのを妨げている。
本稿では,現実の条件に適応し,ロバストかつ効率的な政策伝達を実現することで,このギャップを解消するために,微分可能シミュレーションを活用する新しいリアル・シム・リアル(RSR)ループフレームワークを提案する。
我々の研究の重要な貢献は、多種多様な実世界のデータの収集を奨励し、バイアスを最小化し、シミュレーション改善のための各データポイントの有用性を最大化する情報的コスト関数の設計である。
このコスト関数は、既存の強化学習アルゴリズム(例えば、PPO、SAC)にシームレスに統合され、実際のドメインにおける臨界領域の平衡探索が保証される。
さらに,本手法は多機能なMJXプラットフォーム上に実装されており,幅広いロボットシステムと互換性がある。
いくつかのロボット操作タスクの実験結果から,本手法は暗黙的・暗黙的両環境不確実性の様々なシナリオにおいて,作業性能と一般化性を向上し,シム・トゥ・リアルギャップを著しく低減することが示された。
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