論文の概要: Robust Brachiation on a Life-Sized Dual-Arm Robot Using Waypoint-Guided Reinforcement Learning
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2608.17320v1
- Date: Tue, 18 Aug 2026 03:24:50 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-08-19 21:40:53.195128
- Title: Robust Brachiation on a Life-Sized Dual-Arm Robot Using Waypoint-Guided Reinforcement Learning
- Title(参考訳): Waypoint-Guided Reinforcement Learningを用いたライフサイズデュアルアームロボットのロバストブレーキ
- Abstract要約: ブラキレーション(Brachiation)は、霊長類が主に腕を使って移動する移動形態である。
実物大のデュアルアームロボット上でのブレキレーションを実現するための強化学習に基づく手法を提案する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 11.876800221374758
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Brachiation is a form of locomotion in which primates move primarily using their arms, enabling traversal in environments without footholds. However, this motion requires highly coordinated whole-body movement and precise timing control for bar grasping and release. As a result, achieving robust behavior on life-sized robotic platforms remains challenging. In this study, we present a reinforcement learning-based method to realize brachiation on a life-sized dual-arm robot. The core of the proposed approach is Waypoint-Guided Reinforcement Learning (WGRL), a learning framework for inducing non-linear and complex motions. For high-difficulty tasks where imitation learning data are unavailable, WGRL guides behavior acquisition by sparsely specifying waypoints for the end-effector trajectory, while whole-body motion is generated through reinforcement learning. In addition, by integrating the waypoint-following guidance with rewards based on task success and mechanical energy, and training in an environment designed for Sim-to-Real transfer, the proposed method achieves both forward progression and motion stability. The acquired behavior is evaluated through Sim-to-Sim experiments under monkey-bar environments with geometric variations and hardware experiments, confirming robust brachiation including failure recovery behavior. This study provides effective learning design guidelines for realizing arm-based locomotion on life-sized robotic hardware and expanding the traversable workspace of robots.
- Abstract(参考訳): ブレキテーション(英: Brachiation)は、霊長類が主に腕を使って移動し、足場のない環境での移動を可能にする移動形態である。
しかし、この動きは、バーの把持と解放に高度に調整された全身運動と正確なタイミング制御を必要とする。
結果として、ライフサイズのロボットプラットフォームで堅牢な動作を達成することは、依然として困難である。
本研究では,ライフサイズのデュアルアームロボットにおいて,ブラキネーションを実現するための強化学習に基づく手法を提案する。
提案手法の中核となるのが、非線形および複雑な動きを誘導する学習フレームワークであるWaypoint-Guided Reinforcement Learning (WGRL)である。
模倣学習データが利用できない高精度なタスクに対して、WGRLは、強化学習によって全身の動きが生成される一方、エンドエフェクタ軌道のウェイポイントをわずかに指定することで、行動取得をガイドする。
さらに,タスク成功と機械的エネルギーに基づく報奨と,Sim-to-Real転送用に設計された環境におけるトレーニングを組み合わせることで,前進と運動の安定性を両立させる。
得られた動作は,サルバー環境下でのSim-to-Sim実験により,幾何的変動とハードウェア実験により評価され,故障回復挙動を含む堅牢なブレキレーションが確認された。
本研究は,実物大のロボットハードウェア上でのアームベースの移動の実現と,ロボットの移動可能な作業空間の拡大に有効な学習設計ガイドラインを提供する。
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