Accelerating robot learning via human-in-the-loop shared control

Bu tez, eğitim süresini düşürerek ve veri gereksinimlerini azaltarak insandan robota beceri kazanmayı amaçlayan öğrenmeye dayalı robot kontrolü için bir eğitim süreci sunmaktadır. Bu eğitim prosedürü, öğrenme algoritması tarafından üretilen komutlara ek olarak, insanın döngüye katılmasıyla sağlanan komutları etkin bir şekilde kullanarak eğitim sürecinin hızlanmasını sağlar. Algoritma hedef beceriyi kazandıkça insan eylemlerinin katkısı, görevin otonom gerçekleştirilebilmesi için kademeli olarak azaltılmıştır. Önerilen yaklaşımın etkisini gözlemlemek için, manipulabilite indeksinin iyileştirilmesi gözetilerek robotun uç işlevcisinde top dengeleme görevi seçilmiştir. Bu görevde, 7 serbestlik dereceli bir robot kolun öğrenme yoluyla beceri kazanmasını sağlamak için iki farklı eğitim yaklaşımı kullanılmıştır: i)otonom eğitim, ve ii) insanın eğitim döngüsüne dahil olduğu yaklaşım. Görev, robotun topu, rastgele belirlenmemiş pozisyonlarından başlayarak, robotun uç işlevcisine bağlı bir tepside dengelemesini gerektirmektedir. Otonom eğitime benzer şekilde, önerilen yaklaşım için 24 katılımcı ile benzetim çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Her bir katılımcı robotu, insanın dahil olduğu paylaşımlı kontrol ortamında yönlendirmiştir. Otonom eğitimle karşılaştırıldığında, insanın dahil olduğu eğitim yaklaşımı, eğitim süresinin ve veri kullanımının düşürülmesini sağlayacak şekilde olumlu bir performans göstermiş ve top dengeleme becerisini başarılı bir şekilde sergilemiştir.