实现接近真实机器人的高度准确的运动学或模拟器模型可以促进基于模型的控制(例如,模型预测性控制或线性质量调节器),基于模型的轨迹计划(例如,轨迹优化),并减少增强学习方法所需的学习时间。因此,这项工作的目的是学习运动学和/或模拟器模型与真实机器人之间的残余误差。这是使用自动调节和神经网络实现的,其中使用自动调整方法更新神经网络的参数,该方法应用了从无味的Kalman滤波器(UKF)公式进行方程式。使用此方法,我们仅使用少量数据对这些残差错误进行建模 - 当我们直接从硬件操作中学习改善模拟器/运动学模型时,这是必要的。我们演示了关于机器人硬件(例如操纵器组)的方法,并表明,通过学习的残差错误,我们可以进一步缩小运动学模型,模拟和真实机器人之间的现实差距。
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混合整数凸面和非线性程序MICP和MINLP具有表现力,但需要长时间解决时间。结合了数据驱动方法的求解器启发式方法的最新工作表明,有可能克服此问题,从而可以在更大规模的实际问题上进行应用。为了通过数据驱动的方法在线求解混合企业双线性程序,存在几种配方,包括具有互补约束(MPCC),混合智能编程(MIP)的数学编程。在这项工作中,我们将这些数据驱动方案的性能基于具有离散模式开关和避免碰撞限制的书架组织问题的性能。将成功率,最佳成本和解决时间与非DATA驱动方法进行比较。我们提出的方法被证明是用于书架问题的机器人臂的高级计划者。
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将包装从存储设施运送到消费者前门的物流通常采用高度专业的机器人,通常会将子任务分配到不同的系统,例如,操纵器臂进行分类和轮式车辆进行交付。最近的努力试图通过腿部和人形机器人进行统一的方法。但是,这些解决方案占据了大量空间,从而减少了可以适合运送车辆的包装数量。结果,这些庞大的机器人系统通常会降低可伸缩性和并行任务的潜力。在本文中,我们介绍了Limms(锁存智能模块化移动系统),以解决典型的最后一英里交付的操纵和交付部分,同时保持最小的空间足迹。 Limms是一种对称设计的,6型自由度(DOF)的类似于附件的机器人,两端都带有轮子和闩锁机构。通过将锁在表面上并锚定在一端,Limms可以充当传统的6多型操纵器臂。另一方面,多个lims可以锁在一个盒子上,并且像腿部机器人系统一样行为,包装是身体。在运输过程中,与传统的机器人系统相比,LIMM紧紧地折叠起来,占用的空间要少得多。一大批limms单元可以安装在单个送货工具内部,为新的交付优化和混合计划方法开放,从未做过。在本文中,使用硬件原型研究和呈现了LIMM的可行性,以及在典型的最后一英里交付中的一系列子任务的仿真结果。
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在本文中,我们为LIMM介绍了一个运动计划者,该计划者是一个模块化的多模式包装输送平台。单个limms单元是一个机器人,它可以作为手臂或腿部操作,具体取决于它的附加方式和内容,例如,当操纵器固定在送货车内的墙壁上时,或将4个附加在盒子附加到盒子的墙壁上时。当每个限制的角色都可以扮演截然不同的角色时,在多个lim上进行协调,很快就会变得复杂。对于这样一个计划问题,我们首先构成了必要的逻辑和约束。然后,该公式将用于技能探索,并可以在精炼后在硬件上实现。为了解决此优化问题,我们使用乘数的交替方向方法(ADMM)。在各种情况下,对拟议的规划师进行了实验,该计划显示了LIMMS进入不同模式或组合的能力,以实现其移动运输箱的目标。
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具有单个刚体模型的凸模型预测控制(MPC)在真实的腿部机器人上表现出强烈的性能。但是,凸MPC受其假设的限制,例如旋转角度和预定义的步态,从而限制了潜在溶液的丰富性。我们删除了这些假设,并使用单个刚体模型解决了完整的混合企业非凸编程。我们首先离线收集预处理问题的数据集,然后学习问题解决方案图以快速解决MPC的优化。如果可以找到温暖的启动,则可以接近全球最优性解决离线问题。通过根据初始条件产生各种步态和行为来测试所提出的控制器。硬件测试根据传感器反馈演示了在线步态生成和适应性超过50 Hz。
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尽管腿部机器人的运动计划表现出了巨大的成功,但具有灵活的多指抓握的腿部机器人的运动计划尚未成熟。我们提出了一个有效的运动计划框架,用于同时解决运动(例如,质心动力学),抓地力(例如,贴片接触)和触点(例如步态)问题。为了加速计划过程,我们建议基于乘数的交替方向方法(ADMM)提出分布式优化框架,以求解原始的大型混合构成非整数非线性编程(MINLP)。最终的框架使用混合构成二次编程(MIQP)来求解联系人和非线性编程(NLP)来求解非线性动力学,这些动力学在计算方面更可行,对参数较不敏感。此外,我们通过微蜘蛛抓手从极限表面明确执行补丁接触约束。我们在硬件实验中演示了我们提出的框架,这表明多限制机器人能够实现各种动作,包括在斜坡角度45 {\ deg}的情况下进行较短的计划时间。
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本文介绍了Scalucs,这是一种四足动物,该机器人在地上,悬垂和天花板上爬上攀爬,并在地面上爬行。 Scaleer是最早的自由度四束机器人之一,可以在地球的重力下自由攀爬,也是地面上最有效的四足动物之一。在其他最先进的登山者专门攀登自己的地方,Scaleer承诺使用有效载荷\ Textit {和}地面运动实践自由攀爬,这实现了真正的多功能移动性。新的攀登步态滑冰步态通过利用缩放器的身体连锁机制来增加有效载荷。 Scaleer在地面上达到了最大归一化的运动速度,即$ 1.87 $ /s,$ 0.56 $ m /s,$ 1.2 $ /min,或$ 0.42 $ m /min /min的岩石墙攀爬。有效载荷能力达到地面上缩放器重量的233美元,垂直墙上的$ 35 $%。我们的山羊抓手是一种机械适应的两指抓手,成功地抓住了凸凸和非凸的对象,并支持缩放器。
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我们展示了一个具有自动调整的入口控制器,该控制器可用于单个和多点接触机器人(例如,带有点脚或多指握把的腿部机器人)。控制器的目标是跟踪每个接触点的扳手轮廓,同时考虑旋转摩擦引起的额外扭矩。我们的接收控制器在在线操作期间具有自适应性,该方法通过自动调整方法调整了控制器的收益,同时遵循几个培训目标,以促进控制器稳定性,例如尽可能接近跟踪扳手配置文件,以确保控制输出在实力之内限制最小化滑移并避免运动学奇异性。我们使用多限制的攀登机器人来证明控制器在硬件上的鲁棒性,用于操纵和运动任务。
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Existing federated classification algorithms typically assume the local annotations at every client cover the same set of classes. In this paper, we aim to lift such an assumption and focus on a more general yet practical non-IID setting where every client can work on non-identical and even disjoint sets of classes (i.e., client-exclusive classes), and the clients have a common goal which is to build a global classification model to identify the union of these classes. Such heterogeneity in client class sets poses a new challenge: how to ensure different clients are operating in the same latent space so as to avoid the drift after aggregation? We observe that the classes can be described in natural languages (i.e., class names) and these names are typically safe to share with all parties. Thus, we formulate the classification problem as a matching process between data representations and class representations and break the classification model into a data encoder and a label encoder. We leverage the natural-language class names as the common ground to anchor the class representations in the label encoder. In each iteration, the label encoder updates the class representations and regulates the data representations through matching. We further use the updated class representations at each round to annotate data samples for locally-unaware classes according to similarity and distill knowledge to local models. Extensive experiments on four real-world datasets show that the proposed method can outperform various classical and state-of-the-art federated learning methods designed for learning with non-IID data.
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This is paper for the smooth function approximation by neural networks (NN). Mathematical or physical functions can be replaced by NN models through regression. In this study, we get NNs that generate highly accurate and highly smooth function, which only comprised of a few weight parameters, through discussing a few topics about regression. First, we reinterpret inside of NNs for regression; consequently, we propose a new activation function--integrated sigmoid linear unit (ISLU). Then special charateristics of metadata for regression, which is different from other data like image or sound, is discussed for improving the performance of neural networks. Finally, the one of a simple hierarchical NN that generate models substituting mathematical function is presented, and the new batch concept ``meta-batch" which improves the performance of NN several times more is introduced. The new activation function, meta-batch method, features of numerical data, meta-augmentation with metaparameters, and a structure of NN generating a compact multi-layer perceptron(MLP) are essential in this study.
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