Extreme Parkour with Legged Robots

Système d'AR pour le parkour de robots à pattes, entraîné en moins de 20 heures

Licence

BSD-3-Clause

Aperçu

Système d'apprentissage par renforcement permettant aux robots à pattes d'effectuer des manœuvres de parkour incluant l'escalade d'obstacles, le saut par-dessus des fossés et la navigation sur terrain difficile. Entraîné en moins de 20 heures avec le simulateur Isaac Gym.

Cette recherche révolutionnaire d'ICRA 2024 démontre comment les robots à pattes peuvent apprendre des compétences complexes de parkour grâce à l'apprentissage par renforcement en des temps d'entraînement remarquablement courts. Le système utilise un pipeline d'entraînement en deux étapes : entraînement de la politique de base (8-10 heures) suivi de l'entraînement de la politique de distillation. Construit sur Isaac Gym avec PyTorch, le framework permet aux robots d'effectuer des manœuvres d'escalade, de saut en longueur et de saut en hauteur sans interruption, qui nécessitaient auparavant une ingénierie manuelle extensive. L'approche combine l'environnement legged_gym avec la bibliothèque d'apprentissage par renforcement rsl_rl, supportant à la fois la visualisation par simulateur et la visualisation web pour les systèmes sans écran. Les modèles peuvent être exportés en versions tracées JIT pour le déploiement sur des appareils edge, rendant la technologie pratique pour les applications réelles.

Pourquoi c'est important

Extreme Parkour a démontré que l'apprentissage par renforcement peut apprendre à des robots à pattes des manœuvres agiles rivalisant avec celles d'animaux entraînés. Le système a appris à escalader, sauter et ramper à travers des obstacles en moins de 20 heures d'entraînement — une avancée majeure pour l'agilité des robots à pattes.

Le problème résolu

Les robots à pattes se limitent généralement à la marche sur sol plat. Ce projet montre que le RL peut découvrir des comportements de locomotion agiles permettant aux robots de franchir des obstacles extrêmes, ce qui nous rapproche de robots capables de se déplacer sur n'importe quel terrain.

Points clés

• Des robots à pattes qui font du parkour : escalader, sauter et ramper à travers des obstacles
• Entraîné entièrement en simulation par apprentissage par renforcement
• Moins de 20 heures d'entraînement pour réaliser des manœuvres extrêmes
• Transféré avec succès en zero-shot sur de vrais robots Unitree
• Aucune allure préprogrammée — tous les comportements sont appris de bout en bout

Pour qui

• Chercheurs en locomotion à pattes
• Équipes qui développent des contrôleurs agiles pour quadrupèdes
• Chercheurs en RL qui étudient le contrôle moteur complexe
• Entreprises qui construisent des robots destinés à être déployés en terrain accidenté

Limites

• Nécessite une configuration de simulation spécifique pour l'entraînement
• Transfert en conditions réelles limité à un matériel robotique Unitree spécifique
• Les manœuvres extrêmes peuvent provoquer l'usure ou l'endommagement du matériel
• L'approche actuelle est spécifique à la tâche plutôt que polyvalente