麵包橫放令機械臂抓取失準:OOD姿態難題
訓練好的機械臂遇上被改為橫放的麵包,抓取接連失準,成功率跌至5%。分析顯示問題並非技能缺失,而是初始位姿越出訓練分佈,屬典型的分佈外情況,反映機械人學習在姿態變化上的泛化短板。
一塊麵包的考驗
在該測試設置中,訓練階段的麵包通常豎放;改為橫放後,機械臂仍能辨識目標,抓取、移動、放置等整套技能俱在,動作卻總是偏移一點,令抓取以失敗告終。原始策略模型在此設置下的成功率僅為5%,遠低於訓練分佈內的表現。

根源:越出訓練分佈
失敗並非能力缺失,而是初始位姿越出了訓練分佈。模型的視覺—動作策略高度依賴訓練數據中的姿態分佈,遇到細微卻關鍵的幾何變化時難以泛化,出現「做得來但做不準」的情況。同類分佈外場景在真實部署環境中十分常見,是機械人落地的現實障礙。
補數據的代價
直觀的對策是重新採集示教數據、增加訓練,但這需要額外時間投入,對算力也是不小的負擔;加上端到端模型具有黑盒特性,問題定位與修正並不容易。如何以更低成本提升策略模型對分佈外姿態的魯棒性,成為機械人學習待解的方向。
