Primal-Dual iLQR for GPU-Accelerated Learning and Control in Legged Robots
Notice bibliographique
Résumé
This paper introduces a novel Model Predictive Control (MPC) implementation for legged robot locomotion that leverages GPU parallelization. Our approach enables both temporal and state-space parallelization by incorporating a parallel associative scan to solve the primal-dual Karush-Kuhn-Tucker (KKT) system. In this way, the optimal control problem is solved in$\mathcal {O}(\log ^{2}(n)\log {N} + \log ^{2}(m))$complexity, instead of$\mathcal {O}(N(n + m)^{3})$, where$n$,$m$, and$N$are the dimension of the system state, control vector, and the length of the prediction horizon. We demonstrate the advantages of this implementation over two state-of-the-art solvers (acados and crocoddyl), achieving up to a 60% improvement in runtime for Whole Body Dynamics (WB)-MPC and a 700% improvement for Single Rigid Body Dynamics (SRBD)-MPC when varying the prediction horizon length. The presented formulation scales efficiently with the problem state dimensions as well, enabling the definition of a centralized controller for up to 16 legged robots that can be computed in less than 25 ms. Furthermore, thanks to the JAX implementation, the solver supports large-scale parallelization across multiple environments, allowing the possibility of performing learning with the MPC in the loop directly in GPU. The code associated with this work can be found athttps://github.com/iit-DLSLab/mpx.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,004 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».