Skip to main content
Przejdź do strony domowej Komisji Europejskiej (odnośnik otworzy się w nowym oknie)
polski pl
CORDIS - Wyniki badań wspieranych przez UE
CORDIS

Accelerating Differentiable Robot Dynamics Simulation for Advanced Control

Opis projektu

Udoskonalanie symulacji zróżnicowanej dynamiki robotów na potrzeby pionierskich metod sterowania

Zróżnicowana symulacja dynamiki robotów jest niezbędna dla zaawansowanych metod sterowania, takich jak sterowanie predykcyjne modelu i uczenie ze wzmocnieniem (RL). Niestety wiele istniejących symulatorów jest nieefektywnych ze względu na złożone algorytmy, które sprawiają, że są one wolniejsze niż alternatywy, takie jak Pinocchio. Realizowany przy wsparciu programu działania „Maria Skłodowska-Curie”, projekt ExTRAORDiNary ma na celu ulepszenie symulacji różnicowej poprzez zastosowanie mało złożonych algorytmów dynamiki kontaktu, wydajnych wzorców oprogramowania Pinocchio i technik generowania kodu. Projekt zajmie się wyzwaniami związanymi z kontaktem ciernym bez uszczerbku dla fizyki i zintegruje się z biblioteką open-source Pinocchio. Poprawi to użyteczność kontroli predykcyjnej modelu, uczenia ze wzmocnieniem i identyfikacji fizyki, co umożliwi szybsze kontrolery całego ciała i ulepszony trening RL, z długoterminowymi korzyściami dla biomechaniki i grafiki komputerowej.

Cel

Differentiable robot dynamics simulation is a crucial enabler of advanced robot control. It is at the heart of both model predictive control (MPC) and learning-based approaches (e.g. reinforcement learning [RL]), which are among the most successful and actively researched robot control algorithms. Increased usage of the computationally demanding MPC/RL controllers has led to a growing need for efficient dynamics simulators. However, existing simulators internally use inefficient high-complexity (worst-case cubic) constrained dynamics algorithms (CDA) and are often inefficiently implemented leading to a slowdown of several factors compared to a fast simulator like Pinocchio.

Addressing these concerns, we will accelerate the differentiable simulation through three complementary strategies. We will 1) leverage low-complexity CDAs, 2) use Pinocchio's proven efficient software design patterns and explore further acceleration via code generation computations, and 3) derive efficient algorithms for differentiating through contact simulation.

Furthermore, our simulator will solve the nonlinear complementarity problem of frictional contact without making physics-compromising relaxations like existing simulators and will be publicly available as part of the widely used open-source Pinocchio library. By adding key enhancements to Pinocchio, we will make it a viable alternative to the inefficient, but feature-rich software simulators. The visibility, impact and usability of our simulator will be enhanced by addressing some low-hanging fruits in MPC, RL and physics identification applications.

This project’s contributions will not only pave the way towards fast whole-body controllers and faster and more sustainable RL training (important a time surge of RL research activity), but will also impact adjacent fields like bio-mechanics and computer graphics in the long term

Dziedzina nauki (EuroSciVoc)

Słowa kluczowe

Program(-y)

Temat(-y)

System finansowania

HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships

Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego programu finansowania

Zaproszenie do składania wniosków

(odnośnik otworzy się w nowym oknie) HORIZON-MSCA-2024-PF-01

Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego zaproszenia

Koordynator

INSTITUT NATIONAL DE RECHERCHE EN INFORMATIQUE ET AUTOMATIQUE
Wkład UE netto
€ 226 420,56
Koszt całkowity
Brak danych

Partnerzy (1)