Publication

Learning Robot Manipulation Tasks with Task-Parameterized Semi-Tied Hidden Semi-Markov Model

Résumé

In this paper, we investigate the semi-tied Gaussian mixture models for robust learning and adaptation of robot manipulation tasks. We make use of the spatial and temporal correlation in the data by tying the covariance matrices of the mixture model with common synergistic directions/basis vectors, instead of estimating full covariance matrices for each cluster in the mixture. This allows the reuse of the discovered synergies in different parts of the task having similar coordination patterns. We extend the approach to task-parameterized and hidden semi-Markov models for autonomous adaptation to changing environmental situations. The planned movement sequence from the model is smoothly followed with a finite horizon linear quadratic tracking controller. Experiments to encode whole body motion data in simulation, followed by valve opening and pick-and-place via obstacle avoidance tasks with the Baxter robot, show improvement over standard Gaussian mixture models with much less parameters and better generalization ability.

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Proximité ontologique
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Robot
vignette|Atlas (2013), robot androïde de Boston Dynamics vignette|Bras manipulateurs dans un laboratoire (2009) vignette|NAO (2006), robot humanoïde éducatif d'Aldebaran Robotics vignette|DER1 (2005), un actroïde d'accueil vignette|Roomba (2002), un robot ménager Un robot est un dispositif mécatronique (alliant mécanique, électronique et informatique) conçu pour accomplir automatiquement des tâches imitant ou reproduisant, dans un domaine précis, des actions humaines.
Interaction homme-robot
Les interactions humain-robot (Human-Robot Interactions en anglais, ) sont le sujet d'un champ de recherches ayant émergé du contact et de la rencontre entre l'humain et les systèmes robotiques. Il s'agit d'un champ de recherches interdisciplinaires à la frontière entre la robotique, l'ergonomie et la psychologie. Formé par l’assemblage des deux mots « inter » et « action », le terme d’interaction, dans son étymologie même, suggère l’idée d’une action mutuelle, en réciprocité, de plusieurs éléments.
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