机器人控制概述
强化学习在机器人控制领域有着广泛的应用,从简单的机械臂控制到复杂的四足机器人行走,强化学习为机器人提供了自主学习的能力。
主要应用
- 机械臂控制:学习抓取、放置、装配等操作
- 移动机器人:学习行走、导航、避障等技能
- 四足机器人:学习在不同地形上行走和奔跑
- 无人机控制:学习飞行、悬停、路径规划
- 人形机器人:学习平衡、行走、操作物体
技术特点
- 连续控制:机器人通常需要连续的动作空间(如关节角度、速度)
- 高维状态:状态空间包括位置、速度、角度等多个维度
- 安全性:需要确保训练过程的安全性,避免损坏机器人
- 仿真到现实:通常在仿真环境中训练,然后迁移到真实机器人
常用环境
- MuJoCo:物理仿真引擎,提供多种机器人环境
- PyBullet:开源的物理仿真引擎
- Gazebo:机器人仿真平台
- Isaac Gym:NVIDIA的高性能机器人仿真环境
常用算法
- PPO:稳定高效,是机器人控制的首选算法
- SAC:适用于连续控制,样本效率高
- TD3:DDPG的改进版本,更稳定
- HER:适用于稀疏奖励的机器人任务