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从强化学习到具身任务

强化学习提供目标与策略优化框架。把它用于机器人,还需要把抽象变量落实为传感器、控制接口与评测条件。

先写任务定义,再选算法

以机械臂把物体移到目标区域为例:

RL 概念 需要具体写出的内容
状态 物体与机器人位姿、速度、接触状态;训练时是否可读取
观测 相机、本体状态、历史窗口及其噪声和延迟
动作 关节力矩、目标关节角、末端位姿增量;单位与坐标系
转移 控制频率、仿真步长、动作保持时长与执行器限制
奖励 任务进展、成功信号、能耗或动作平滑项及其尺度
边界 成功、失败、碰撞与采样时间上限怎样处理
初始分布 训练与测试的物体位置、质量、外观和场景范围
评测 成功判定、试验数、干预次数、失败类型与原始记录

同一 PPO 实现,换一种动作语义或执行频率,就可能对应完全不同的控制问题。奖励项较高也可能只说明策略利用了奖励设计的漏洞。

沿已有知识补齐三个接口

观测到状态表示:MDP 的充分状态在部署时可能不可得,需要处理部分可观测性。训练时可见的特权信息若进入 actor,部署时就必须能提供或替代。

策略到执行器:策略的输出可能交给底层 PD 控制器,而不是直接变成电机力矩。学习策略与传统控制器的职责需要分别说明。

奖励到任务评价:训练奖励服务优化,评测指标服务判断任务是否完成。报告成功次数/总次数,并将动作延迟、观测噪声等变化单列对照。

GRPO / GSPO 带来的比较视角

可以比较一组任务尝试的相对反馈,也可以研究动作序列的似然与长度。但语言 token、动作块和物理控制步的语义不同;机器人轨迹还受动力学、接触、重置与实时反馈约束。

因此这部分先用于理解优化单位与信用分配,不预先承诺它会优于机器人任务中的其他方法。

下一份具体实验

在低维连续任务上明确观测和动作,再选择一个现成算法做基线。保留配置、代码版本与多种子结果,只改变一个因素检查性能变化。等这个流程稳定后,再进入模仿学习、视觉输入与更复杂的策略。

当前 GridWorld 只能验证简化离散环境里的规划和学习,不提供机械臂、真实控制或 Sim2Real 的证据。