Mar, 2024

使用质量多样性加速 6 自由度抓取采样

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TL;DR近期 AI 在机器人学习方面的重要进展，特别是自然语言条件规划和使用生成模型进行控制器高效优化。然而，互动数据仍然是泛化的瓶颈。获取抓取的数据是一个关键挑战，因为这项技能需要完成许多操作任务。质量多样性算法结合先验知识来加速生成多样的模拟抓取姿势，实验结果显示质量多样性算法明显优于常用方法。进一步实验表明，质量多样性优化自动发现了一些通常需要硬编码的高效先验知识。在两种不同类型的机械手上部署生成的抓取结果表明，所产生的多样性场景具有模拟到实际的可迁移性。我们相信这些结果对于生成大规模数据集以实现强健且普适的机器人抓取策略是重要的一步。
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发现论文，激发创造
  • 稀疏奖励和稀疏互动下的质量多样性：机器人抓取的应用

    通过评估框架，该研究工作在 10 个不同抓取领域进行了 15 种方法的实验，结果显示优先选择成功解决方案的 MAP-Elites 变体在所研究的指标上大大优于其他方法，并发现稀疏交互可能导致迷惑性的新颖性，此工作在文献中具有创新性地有效产生了抓取轨迹示例，这方面没有先例。

    Aug, 2023

  • 自动生成抓取数据集的域随机化用于模拟到真实场景迁移

    本研究探讨了如何利用自动生成的抓取方法来解决机器人在实际环境中获取对象的问题，并就域随机化、从仿真到实际的转移性等问题进行了分析和研究。

    Oct, 2023

  • 学习抓握：从某处到任何地方

    通过使用 RGB-D 数据流和视觉技术，本研究提出了一种自动生成并适应新物体姿态的抓取轨迹的方法，通过将轨迹相对于物体框架进行投影，实现了在多个不同机器人设置和物体上的抓取任务的高效执行。

    Oct, 2023

  • 高自由度抓取器深度可微分抓取规划

    本篇论文提出了一种利用深度神经网络进行无监督或有限监督机械抓取学习的算法，该算法包括机械臂前向运动、与目标物体的碰撞检测、抓取姿态评价指标的构建，并且通过优化问题的敏感度分析提出了通用的 Q1 抓取评价指标，其中用到 watertight 三角形网格，实现了在各种 3D 形状数据集上比传统方法更高效率和鲁棒度的抓取姿态的学习和训练。

    Feb, 2020

  • 动态感知的多样性优化：高效学习技能库

    通过使用动态模型来提高质量 - 多样性算法的样本效率，我们提出了动态感知质量 - 多样性 (DA-QD) 框架；我们从中获得的经验进行增量训练，可以在想象力中使用想象技能库进行质量 - 多样性探索。该方法能够在三个机器人实验中取得成功的应用，包括比现有 QD 方法更高效的技能发现、零 - shot 学习中的新技能库以及长期导航任务中的损伤适应。

    Sep, 2021

  • 多样性策略梯度用于高效样本质量多样化优化

    本文提出了一种新算法 QDPG，它结合了策略梯度算法和质量多样性方法，用于在连续控制环境中生成多样化和高性能的神经控制器，并且比其他进化算法更具样本效率。

    Jun, 2020

  • 通过无重置多样性优化实现自主步行学习

    本研究提出了 Reset-Free Quality-Diversity optimization (RF-QD) 算法来实现具有多样性和高性能技能的行为副本的自主学习，我们在 Dynamics-Aware Quality-Diversity (DA-QD) 基础上引入了一种行为选择策略，并演示了通过训练自我重置的步态行走任务，可以高效学习到具有多样性和一定安全性的行走技能。

    Apr, 2022

  • 通过动态感知和无重置学习在物理机器人上实现质量多样性优化

    通过 Reset-Free QD 算法和动力学模型，在物理机器人上直接学习控制器，以提高样本效率和生成最佳存档，从而使物理四足机器人在两小时内学习到行为技能库。

    Apr, 2023

  • 领域随机化和生成模型在机器人抓取中的应用

    通过使用深度学习，机器人抓取技术在数据可用性和算法改进方面取得了显著进展。在本文中，我们探索了一种新的数据生成管道，用于训练深度神经网络执行抓取规划，并提出了一种自回归的抓取规划模型，其将场景的传感器输入映射到可能的抓取概率分布。最终，我们在以前从未见过的物体上实现了 90% 以上成功率。

    Oct, 2017

  • 通过质量多样性实现程序化内容生成

    Quality-diversity algorithms, with explicit behavior metrics searching for a set of high-quality and diverse solutions, provide new opportunities for AI game-playing and procedural content generation, enabling creative human-AI interactions and adaptivity.

    Jul, 2019