ACORN: 安全で堅牢な細粒度ロボットマニピュレーションのための適応的対照最適化
ACORN: Adaptive Contrastive Optimization for Safe and Robust Fine-Grained Robotic Manipulation
ロボット操作の安全性と堅牢性を評価する4つの新指標を提案し、対照学習で危険行動を避けつつ専門家軌道に合わせるプラグアンドプレイ手法ACORNを開発した。
著者: Zhongquan Zhou, Shuhao Li, Zixian Yue
分類: cs.RO
原文アブストラクト
Embodied AI research has traditionally emphasized performance metrics such as success rate and cumulative reward, overlooking critical robustness and safety considerations that emerge during real-world deployment. In actual environments, agents continuously encounter unpredicted situations and distribution shifts, causing seemingly reliable policies to experience catastrophic failures, particularly in manipulation tasks. To address this gap, we introduce four novel safety-centric metrics that quantify an agent's resilience to environmental perturbations. Building on these metrics, we present Adaptive Contrastive Optimization for Robust Manipulation (ACORN), a plug-and-play algorithm that enhances policy robustness without sacrificing performance. ACORN leverages contrastive learning to simultaneously align trajectories with expert demonstrations while diverging from potentially unsafe behaviors. Our approach efficiently generates informative negative samples through structured Gaussian noise injection, employing a double perturbation technique that maintains sample diversity while minimizing computational overhead. Comprehensive experiments across diverse manipulation environments validate ACORN's effectiveness, yielding improvements of up to 23% in safety metrics under disturbance compared to baseline methods. These findings underscore ACORN's significant potential for enabling reliable deployment of embodied agents in safety-critical real-world applications.
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