elib
DLR-Header
DLR-Logo -> http://www.dlr.de
DLR Portal Home | Impressum | Datenschutz | Kontakt | English
Schriftgröße: [-] Text [+]

Interactive incremental learning of generalizable skills with local trajectory modulation

Knauer, Markus Wendelin und Albu-Schäffer, Alin Olimpiu und Stulp, Freek und Silverio, Joao (2025) Interactive incremental learning of generalizable skills with local trajectory modulation. IEEE Robotics and Automation Letters. IEEE - Institute of Electrical and Electronics Engineers. doi: 10.1109/LRA.2025.3542209. ISSN 2377-3766.

[img] PDF - Postprintversion (akzeptierte Manuskriptversion)
5MB

Offizielle URL: https://dx.doi.org/10.1109/LRA.2025.3542209

Kurzfassung

The problem of generalization in learning from demonstration (LfD) has received considerable attention over the years, particularly within the context of movement primitives, where a number of approaches have emerged. Recently, two important approaches have gained recognition. While one leverages via-points to adapt skills locally by modulating demonstrated trajectories, another relies on so-called task-parameterized (TP) models that encode movements with respect to different coordinate systems, using a product of probabilities for generalization. While the former are well-suited to precise, local modulations, the latter aim at generalizing over large regions of the workspace and often involve multiple objects. Addressing the quality of generalization by leveraging both approaches simultaneously has received little attention. In this work, we propose an interactive imitation learning framework that simultaneously leverages local and global modulations of trajectory distributions. Building on the kernelized movement primitives (KMP) framework, we introduce novel mechanisms for skill modulation from direct human corrective feedback. Our approach particularly exploits the concept of via-points to incrementally and interactively 1) improve the model accuracy locally, 2) add new objects to the task during execution and 3) extend the skill into regions where demonstrations were not provided. We evaluate our method on a bearing ring-loading task using a torque-controlled, 7-DoF, DLR SARA robot.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/212796/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Zusätzliche Informationen:More information and video: https://github.com/DLR-RM/interactive-incremental-learning
Titel:Interactive incremental learning of generalizable skills with local trajectory modulation
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Knauer, Markus WendelinMarkus.Knauer (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-8229-9410NICHT SPEZIFIZIERT
Albu-Schäffer, Alin OlimpiuAlin.Albu-Schaeffer (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-5343-9074178636069
Stulp, FreekFreek.Stulp (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-9555-9517NICHT SPEZIFIZIERT
Silverio, Joaojoao.silverio (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-1428-8933NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:13 Februar 2025
Erschienen in:IEEE Robotics and Automation Letters
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
DOI:10.1109/LRA.2025.3542209
Herausgeber:
HerausgeberInstitution und/oder E-Mail-Adresse der HerausgeberHerausgeber-ORCID-iDORCID Put Code
Faust, Aleksandraaleksandra (at) faustech.aiNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Verlag:IEEE - Institute of Electrical and Electronics Engineers
ISSN:2377-3766
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Incremental Learning, Imitation Learning, Continual Learning
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Technik für Raumfahrtsysteme
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R SY - Technik für Raumfahrtsysteme
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - Projekt Factory of the Future
Standort: Oberpfaffenhofen
Institute & Einrichtungen:Institut für Robotik und Mechatronik (ab 2013)
Institut für Robotik und Mechatronik (ab 2013) > Kognitive Robotik
Hinterlegt von: Knauer, Markus Wendelin
Hinterlegt am:21 Feb 2025 18:06
Letzte Änderung:21 Feb 2025 18:06

Nur für Mitarbeiter des Archivs: Kontrollseite des Eintrags

Blättern
Suchen
Hilfe & Kontakt
Informationen
electronic library verwendet EPrints 3.3.12
Gestaltung Webseite und Datenbank: Copyright © Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). Alle Rechte vorbehalten.