机器人到底要几条腿才能走路?

机器人技术 2019-08-15 17:36www.robotxin.com机器人技术
迪士尼的机器人,不管剩几条腿 (n>0) ,都能学会走路。
 
那么,是怎么学的?
 
研究团队不用模拟器,直接在硬件上修炼深度强化学习 (DRL) 的策略。
 
真实世界,或许比模拟器要单调一些。不过,有物理支持的经验,可能更加珍贵。
 
除了有清新脱俗的训练环境,这只机器人,也并不是一只机器人而已。
 
想要几条腿,问过机器人吗?
 
 
机器人的腿是模块化的,就是说,你想给它装上一条、两条、三条腿,都可以。
 
嫌腿太多,拔掉一些也可以。反正只要有腿,机器人还可以重新学走路。
 
另外,机器人的腿还分三种,运动方式各不相同——
 
在分别介绍之前,先给各位一些方向感。
 
 
 
A腿,Roll-Pitch,横轴加纵轴。
 
 
 
B腿,Ya-Pitch,竖轴加纵轴。
 
C腿,Roll-Ya-Pitch,横轴加竖轴加纵轴。
 
 
 
于是,C腿比另外两条腿粗壮一些,似乎也可以理解了。
 
如果按最多能装六条腿来算,一共可以拼出多少种不同的机器人?
 
这样一来,即便不是模拟器,也算多姿多彩了。
 
两种DRL同步走
由于,不知道机器人什么时候,就会多条胳膊少条腿,迪士尼团队准备了两种深度强化学习算法。
 
 
 
一是TRPO (信赖域策略优化) 算法,沿用既定策略 (On-Policy) 的批量学习方法,适合优化大型非线性的策略。
 
二是DDPG (深度确定性策略梯度) 算法,用“演员-评论家 (Actor-Critic) ”的方法,优化策略。
 
不同的算法,不同的姿势
那么,在三次元学习过程中优化的策略,有多优秀?
 
按照腿的数量,分别来看一下。
 
一条腿
 
 
 
图中下者,是用TRPO学习完毕的A腿,与没有学过的A腿相比,走路姿势已经明显不同,速度也真的加快了一点点。
 
两条腿
 
 
 
这是两条B腿在TRPO熏陶之下形成的姿势,轻快地触地,轻快地弹起。
 
 
 
这同样是两条B腿,但算法换成了DDPG,姿势又完全不同了,好像慵懒地向前翻滚。
 
三条腿
 
 
 
这次,机器人长了三条B腿。有了TRPO的加成,它用欢脱地节奏点着地,和双腿TRPO的操作很相似。
 
总体看上去,用TRPO训练过后,机器人会比较活跃,用DDPG修炼之后,机器人就有了佛系属性。
 
不管它有怎样的个性,研究人员都很开心。毕竟,那表示深度强化学习算法,是有效的。一看就知道,是谁带出的徒弟。

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