堆叠覆盖环境下的机械臂避障抓取是一个重要且有挑战性的任务。针对机械臂在堆叠环境下的避障抓取任务,本文提出了一种基于图像编码器和深度强化学习(deep reinforcement learning,DRL)的机械臂避障抓取方法Ec-DSAC(encoder and crop fo...堆叠覆盖环境下的机械臂避障抓取是一个重要且有挑战性的任务。针对机械臂在堆叠环境下的避障抓取任务,本文提出了一种基于图像编码器和深度强化学习(deep reinforcement learning,DRL)的机械臂避障抓取方法Ec-DSAC(encoder and crop for discrete SAC)。首先设计结合YOLO(you only look once)v5和对比学习网络编码的图像编码器,能够编码关键特征和全局特征,实现像素信息至向量信息的降维。其次结合图像编码器和离散软演员-评价家(soft actor-critic,SAC)算法,设计离散动作空间和密集奖励函数约束并引导策略输出的学习方向,同时使用随机图像裁剪增加强化学习的样本效率。最后,提出了一种应用于深度强化学习预训练的二次行为克隆方法,增强了强化学习网络的学习能力并提高了控制策略的成功率。仿真实验中Ec-DSAC的避障抓取成功率稳定高于80.0%,验证其具有比现有方法更好的避障抓取性能。现实实验中避障抓取成功率为73.3%,验证其在现实堆叠覆盖环境下避障抓取的有效性。展开更多
文摘堆叠覆盖环境下的机械臂避障抓取是一个重要且有挑战性的任务。针对机械臂在堆叠环境下的避障抓取任务,本文提出了一种基于图像编码器和深度强化学习(deep reinforcement learning,DRL)的机械臂避障抓取方法Ec-DSAC(encoder and crop for discrete SAC)。首先设计结合YOLO(you only look once)v5和对比学习网络编码的图像编码器,能够编码关键特征和全局特征,实现像素信息至向量信息的降维。其次结合图像编码器和离散软演员-评价家(soft actor-critic,SAC)算法,设计离散动作空间和密集奖励函数约束并引导策略输出的学习方向,同时使用随机图像裁剪增加强化学习的样本效率。最后,提出了一种应用于深度强化学习预训练的二次行为克隆方法,增强了强化学习网络的学习能力并提高了控制策略的成功率。仿真实验中Ec-DSAC的避障抓取成功率稳定高于80.0%,验证其具有比现有方法更好的避障抓取性能。现实实验中避障抓取成功率为73.3%,验证其在现实堆叠覆盖环境下避障抓取的有效性。
