RLingua: Improving Reinforcement Learning Sample Efficiency in Robotic Manipulations With Large Language Models

强化学习 样品(材料) 钢筋 计算机科学 人工智能 心理学 社会心理学 化学 色谱法
作者
Liangliang Chen,Yutian Lei,Shiyu Jin,Ying Zhang,Liangjun Zhang
出处
期刊:IEEE robotics and automation letters 卷期号:9 (7): 6075-6082
标识
DOI:10.1109/lra.2024.3400189
摘要

Reinforcement learning (RL) has demonstrated its capability in solving various tasks but is notorious for its low sample efficiency. In this paper, we propose RLingua, a framework that can leverage the internal knowledge of large language models (LLMs) to reduce the sample complexity of RL in robotic manipulations. To this end, we first present a method for extracting the prior knowledge of LLMs by prompt engineering so that a preliminary rule-based robot controller for a specific task can be generated in a user-friendly manner. Despite being imperfect, the LLM-generated robot controller is utilized to produce action samples during rollouts with a decaying probability, thereby improving RL's sample efficiency. We employ TD3, the widely-used RL baseline method, and modify the actor loss to regularize the policy learning towards the LLM-generated controller. RLingua also provides a novel method of improving the imperfect LLM-generated robot controllers by RL. We demonstrate that RLingua can significantly reduce the sample complexity of TD3 in four robot tasks of panda_gym and achieve high success rates in 12 sparsely rewarded robot tasks in RLBench , where the standard TD3 fails. Additionally, we validated RLingua's effectiveness in real-world robot experiments through Sim2Real, demonstrating that the learned policies are effectively transferable to real robot tasks. For videos, please visit https://rlingua.github.io .

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
ddmm完成签到,获得积分10
刚刚
3秒前
3秒前
3秒前
刘123完成签到 ,获得积分10
3秒前
俞骁俞骁完成签到 ,获得积分10
4秒前
5秒前
幼儿园老大完成签到,获得积分10
5秒前
WQ发布了新的文献求助10
6秒前
黄油鸭梨发布了新的文献求助20
6秒前
HY发布了新的文献求助10
7秒前
洪山老狗完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
CodeCraft应助zai采纳,获得10
8秒前
海鸥别叫了完成签到 ,获得积分10
8秒前
8秒前
谦让霸完成签到 ,获得积分10
9秒前
下里巴人应助韦如采纳,获得10
9秒前
关中人完成签到,获得积分0
10秒前
YuLu完成签到 ,获得积分10
10秒前
fishswim1完成签到,获得积分10
10秒前
bei发布了新的文献求助20
11秒前
难过盼海完成签到,获得积分10
11秒前
大力的图图完成签到,获得积分10
11秒前
LXZ发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
ppat5012完成签到,获得积分20
14秒前
14秒前
14秒前
欣喜小之完成签到,获得积分10
14秒前
黄油鸭梨完成签到,获得积分10
15秒前
苏文涛完成签到,获得积分10
15秒前
wqwweqwe发布了新的文献求助10
16秒前
科研通AI6.1应助乐观小之采纳,获得10
17秒前
zai发布了新的文献求助10
18秒前
小资完成签到 ,获得积分10
19秒前
lenetivy发布了新的文献求助20
19秒前
凯卮发布了新的文献求助10
20秒前
Begonia完成签到 ,获得积分10
20秒前
牧星河应助苏文涛采纳,获得10
20秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
Russian Politics Today: Stability and Fragility (2nd Edition) 500
Death Without End: Korea and the Thanatographics of War 500
Der Gleislage auf der Spur 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6081202
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7911878
关于积分的说明 16362336
捐赠科研通 5216924
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2789339
邀请新用户注册赠送积分活动 1772249
关于科研通互助平台的介绍 1648971