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インピーダンス制御arXiv:2610.21140

接触制約を考慮したインピーダンス制御のための多様体生成アニーリング:強化学習を事前分布として

Manifold Generative Annealing for Contact Constraint-aware Impedance Control with Reinforcement Learning Prior

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強化学習方策を構造化された提案として活用し、モデルベースのロールアウトと多様体上の洗練を組み合わせることで、接触条件が変化する環境下でも安全な動作とインピーダンスを同時に最適化する手法を提案した。

詳しい要約

1. どんなもの?

- 接触を伴うロボットタスクのための運動とインピーダンスの最適化フレームワーク - Manifold Generative Annealing (MGA) と称する - model-free と model-based を統合した生成的アプローチ - 事前学習済み強化学習ポリシーを構造化されたシーケンス提案として利用 - 接触制約を考慮したインピーダンス制御を目指す

2. 先行研究と比べてどこがすごい?

- 学習ベースのポリシーは訓練時と異なる接触条件で失敗する可能性 - model-based 生成手法は再ceding-horizon軌道最適化に有望だが、構造的な行動ガイダンスと制約幾何・接触応答を同時に考慮した洗練に欠ける - MGAはmodel-freeとmodel-basedを統合し、制約と実際の接触応答を考慮した適応を可能にする - 安全性成功率の向上を実現

3. 技術・手法の肝は?

- 事前学習済みRLポリシーを構造化シーケンス提案に組織化 - 提案と探索サンプルをmodel-basedロールアウトで評価し、洗練または実行選択 - realization-aware manifold refinement により、洗練バンクからの更新をタスク制約と局所的に達成可能な物理応答に整合 - 学習経験をオンライン適応に導く

4. どうやって有効だと検証した?

- 表面走査、ペグ挿入、ヒューマノイド押し出しの実験 - 名目条件とセンシングシフト条件下でインピーダンス制御の安全性成功率が向上 - 具体的な数値や比較対象は要旨からは不明

5. 議論はある?

- 要旨からは不明

6. 次に読むべき論文は?

- 要旨で参照/比較されている研究は明示されていない - 関連手法として、model-based generative methods、pretrained reinforcement learning policies、impedance control などが挙げられる

※ AIが要旨から生成した要約です。正確性は原文をご確認ください。

著者: Zhilin He, Guoquan Qi, Changliu Liu

分類: cs.RO

原文アブストラクト

Contact-rich robotic tasks require coordinated motion and impedance under uncertain interaction dynamics and physical constraints. While recent methods on learned policies provide useful interaction strategies, they may fail when contact conditions differ from those encountered during training. Model-based generative methods show promising receding-horizon trajectories optimization results, but often lack structured behavioral guidance and refinement that jointly accounts for constraint geometry and actual contact responses. To this end, we propose Manifold Generative Annealing (MGA), a joint model-free and model-based generative framework for motion--impedance optimization. MGA first organizes pretrained reinforcement learning policies into structured sequence proposals, retaining task-specific interaction strategies without committing to their execution. It then evaluates these proposals alongside exploratory samples through model-based rollouts for refinement or separate execution selection. Crucially, realization-aware manifold refinement aligns updates from the refinement bank with both task constraints and locally achievable physical responses, allowing learned experience to guide online adaptation under changing contact conditions. Experiments cover surface scanning, peg insertion, and humanoid pushing, with improved safety success rate of impedance control under nominal and sensing-shift conditions.

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PR本紙発行元 EmplifAI