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GaugeBench:同一机器人换描述即可击穿形态策略泛化

The Robot Is Not Its Description: GaugeBench for Representation Robustness in Morphology-Aware Policies

模型评测鲁棒性、公平性与可信度评测

摘要

机器人描述不仅仅指定物理机制:它还对任意约定进行编码,例如关节轴方向、关节角度零以及连杆和关节的顺序和名称。形态感知 策略 使用根据这些描述构建的接口,但跨实施例评估通常会改变机器人,同时保持这些约定固定。这就留下了一个没有答案的简单问题:当机器人保持固定但其描述发生变化时,行为是否仍然存在? GaugeBench 通过在物理等效约定下重写固定机制来隔离这种情况,验证其物理和 策略 接口是否保留,然后评估相同的 策略 权重。结果很明显:三个 MetaMorph 策略 在 80 个熟悉的机器人上得分为 4030.6,但当这些相同的机器人被同等地重新描述时,得分仅为 51.6,而 98 个真正的 留出 机器人得分为 1489.6。因此,新的描述可能比新的机器人更具破坏性。追踪故障表明,仅轴反转就会重现崩溃,关节角度零变化几乎无害,而重新排序介于两者之间;此外,仅改变关节状态和扭矩坐标就足以导致故障,而仅改变描述导出的特征则不然。同样的现象也出现在 ModuMorph 和一个不相关的 PyBullet 框架中。但这并不是不可逆转的:精确的两种描述传输恢复了原始控制器,并且跨等效轴约定的 训练 将轴反转下的保留回报从 3.6% 提高到 80.6%。总之,这些结果将机制稳健性与表示稳健性分开,并表明跨实施例评估应该测试两者。

GaugeBench:同一机器人换描述即可击穿形态策略泛化:论文原图
图 1:一种机制,多种描述,以及揭示它们的评估轴。描述记录了机构以及任意约定:关节轴方向 $\sigma_{j}$、关节角度零点 $q_{0,j}$、链接和关节顺序 $p$ 以及零件名称。 GaugeBench 根据不同的选择重写机器人,验证物理和接口等效性,然后才获得相同的权重。 MetaMorph 在物理 留出 机器人上保留了大约三分之一的回报,但在其训练的机器人的等效重写上几乎没有任何回报。