模型预测控制(MPC)是控制机器人的流行策略,但由于混合动力学的复杂性质,很难接触系统。为了实现具有联系的系统,动态模型通常被简化或及时固定,以便有效地计划轨迹。在这项工作中,我们将混合迭代线性二次调节器扩展到以MPC方式(HILQR MPC)工作的1)通过1)修改触点模式时如何计算成本函数,2)在模拟刚体动态和3时使用并行处理。 )使用刚体动力学的有效分析衍生化计算。结果是一个可以修改参考行为的接触顺序并凝聚力计划的系统 - 在处理大型扰动时至关重要。 HILQR MPC在两个系统上进行了测试:首先,在简单的驱动弹跳球混合系统上验证了混合成本修改。然后将HILQR MPC与在四倍的机器人(Unitree A1)上使用质心动态假设的方法进行比较。 HILQR MPC在模拟和硬件测试中的表现优于质心方法。
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在本文中,我们提出了一种通过与不确定的表面接触来更新机器人状态信念的方法,并将此更新应用于卡尔曼过滤器,以进行更准确的状态估计。在检查后卫表面不确定性如何影响每种模式的时间时,我们得出了一个护罩盐矩阵 - 在混合事件之前将其映射到混合事件之前的扰动,以使其在扰动之后 - 考虑到结果状态的额外变化。此外,我们建议使用参数化的重置函数 - 捕获未知参数如何将状态从一种模式映射到另一种模式的方式 - 雅各布式的jacobian说明了所得状态中的额外不确定性。通过不确定的过渡事件模拟采样分布并比较所得的协方差,可以显示这些映射的准确性。最后,我们将这些附加术语集成到“不确定性意识到的咸卡尔曼过滤器”中,并在各种测试条件和系统上显示平均估计误差的峰值降低24-60%。
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许多用于腿部机器人系统的控制器在离散混合事件下利用开放环控制或闭环控制来增强稳定性。这些控制器出现在几个经过良好研究的现象中,例如Raibert Stepping控制器,Paddle Juggling和Swing Leet Retraction。这项工作介绍了混合事件塑造(HES):一种用于分析和生产稳定混合事件控制器的广义方法。HES利用盐矩阵,该盐矩阵给出了封闭形式的方程,以实现混合事件对稳定性的影响。我们还引入了形状参数,这是可以完全独立于系统动力学以促进稳定性的高阶项。优化方法用于产生这些参数的值,以优化稳定性度量。混合事件塑造捕获了先前开发的控制方法,同时还产生了新的最佳稳定轨迹,而无需连续域反馈。
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With the goal of increasing the speed and efficiency in robotic dual-arm manipulation, a novel control approach is presented that utilizes intentional simultaneous impacts to rapidly grasp objects. This approach uses the time-invariant reference spreading framework, in which partly-overlapping ante- and post-impact reference vector fields are used. These vector fields are coupled via the impact dynamics in proximity of the expected impact area, minimizing the otherwise large velocity errors after the impact and the corresponding large control efforts. A purely spatial task is introduced to strongly encourage the synchronization of impact times of the two arms. An interim-impact control phase provides robustness in the execution against the inevitable lack of exact impact simultaneity and the corresponding unreliable velocity error. In this interim phase, a position feedback signal is derived from the ante-impact velocity reference, which is used to enforce sustained contact in all contact points without using velocity error feedback. With an eye towards real-life implementation, the approach is formulated using a QP control framework, and is validated using numerical simulations on a realistic robot model with flexible joints and low-level torque control.
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Large language models (LLMs) have been shown to be able to perform new tasks based on a few demonstrations or natural language instructions. While these capabilities have led to widespread adoption, most LLMs are developed by resource-rich organizations and are frequently kept from the public. As a step towards democratizing this powerful technology, we present BLOOM, a 176B-parameter open-access language model designed and built thanks to a collaboration of hundreds of researchers. BLOOM is a decoder-only Transformer language model that was trained on the ROOTS corpus, a dataset comprising hundreds of sources in 46 natural and 13 programming languages (59 in total). We find that BLOOM achieves competitive performance on a wide variety of benchmarks, with stronger results after undergoing multitask prompted finetuning. To facilitate future research and applications using LLMs, we publicly release our models and code under the Responsible AI License.
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子格式微型航空车(MAV)中的准确而敏捷的轨迹跟踪是具有挑战性的,因为机器人的小规模会引起大型模型不确定性,要求强大的反馈控制器,而快速的动力学和计算约束则阻止了计算上昂贵的策略的部署。在这项工作中,我们提出了一种在MIT SoftFly(一个子)MAV(0.7克)上进行敏捷和计算有效轨迹跟踪的方法。我们的策略采用了级联的控制方案,在该方案中,自适应态度控制器与受过训练的神经网络政策相结合,以模仿轨迹跟踪可靠的管模型模型预测控制器(RTMPC)。神经网络政策是使用我们最近的工作获得的,这使该政策能够保留RTMPC的稳健性,但以其计算成本的一小部分。我们通过实验评估我们的方法,即使在更具挑战性的操作中,达到均方根误差也低于1.8 cm,与我们先前的工作相比,最大位置误差减少了60%,并证明了对大型外部干扰的稳健性
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在许多情况下,有必要通过观察时间序列监视复杂的系统,并确定何时发生异源事件,以便采取相关的动作。确定当前的观察是否异常是具有挑战性的。它需要从历史数据中学习动力学的外推性概率模型,并使用有限数量的当前观察结果来进行分类。我们利用长期概率预测的最新进展,即{\ em Deep概率Koopman},构建了一种在多维时序数据中对异常进行分类的通用方法。我们还展示了如何利用具有域知识的模型来减少I型和II型错误。我们展示了我们提出的关于全球大气污染监测的重要现实世界任务的方法,并将其与NASA的全球地球系统模型集成在一起。该系统成功地检测到由于COVID-19锁定和野火等事件而导致的空气质量异常情况。
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目的:开发和验证一种自动化方法,用于对新生儿重症监护病房中睡眠状态波动的床旁监测。方法:基于深度学习的算法是使用30个近期新生儿的长期(a)脑电图监测的53个EEG录音设计和训练的。使用来自30个多摄影记录的外部数据集对结果进行了验证。除了训练和验证单个脑电图通道安静的睡眠探测器外,我们还构建了睡眠状态趋势(SST),这是一种可视化分类器输出的床旁准备手段。结果:训练数据中安静的睡眠检测的准确性为90%,在4电极记录中获得的所有双极派生中,精度是可比的(85-86%)。该算法很好地概括了外部数据集,尽管信号推导不同,但仍显示81%的总体精度。 SST允许对分类器输出的直观,清晰可视化。结论:可以从单个EEG通道的高保真度中检测到睡眠状态的波动,并且可以将结果可视化为床边监视器中透明和直观的趋势。意义:睡眠状态趋势(SST)可以为护理人员提供对睡眠状态波动及其周期性的实时视图。
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分析运动表现或预防伤害需要捕获人体在某些运动中施加的地面反作用力(GRF)。标准实践在受控环境中使用与力板配对的物理标记,但这是由于高成本,冗长的实现时间和重复实验中的差异所破坏。因此,我们提出了视频中的GRF推论。尽管最近的工作使用LSTM从2D观点估算GRF,但它们的建模和表示能力可能受到限制。首先,我们建议使用变压器体系结构从视频任务中解决GRF,这是第一个这样做的。然后,我们引入了新的损失,以最大程度地减少回归曲线中的高影响峰。我们还表明,对2D到3D人类姿势估计的训练和多任务学习可以提高对看不见动作的概括。在此不同的任务上进行预训练时,在较小(稀有)GRF数据集上进行填充时,可以提供良好的初始权重。我们评估了Laas Parkour和新收集的钳子数据集;与先前的方法相比,我们出现的误差降低了19%。
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本文介绍了BRL/PISA/IIT(BPI)SOFTHAND:单个执行器驱动的,低成本,3D打印,肌腱驱动的机器人手,可用于执行一系列掌握任务。基于PISA/IIT SOFTHAND的自适应协同作用,我们设计了一种新的关节系统和肌腱路由,以促进软化和适应性的协同作用,这有助于我们平衡手的耐用性,负担能力和握住手的性能。这项工作的重点在于该杂种的设计,仿真,协同作用和抓握测试。新颖的小块是根据连锁,齿轮对和几何约束机制设计和印刷的,可以应用于大多数肌腱驱动的机器人手。我们表明,机器人手可以成功地掌握和提起各种目标对象并适应复杂的几何形状,从而反映了软化和适应性协同的成功采用。我们打算为手的设计开放源,以便可以在家用3D打印机上廉价地构建。有关更多详细信息:https://sites.google.com/view/bpi-softhandtactile-group-bri/brlpisaiit-softhand-design
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