Learning and Generalization of Motor Skills by Learning from Demonstration

该论文由Jan Peters和Stefan Schaal于2008年发表在IEEE Transactions on Robotics，是机器人从演示中学习运动技能的经典论文。论文提出了一种基于动态运动基元（Dynamic Movement Primitives, DMP）的技能学习框架，能够从人类演示中学习复杂的运动技能，并通过强化学习进行泛化和优化。核心贡献包括：1）提出DMP表示方法，将运动技能编码为非线性微分方程，具有时间缩放、空间缩放和目标点泛化能力；2）提出基于模仿学习的技能获取方法，从演示轨迹中学习DMP参数；3）提出基于策略梯度强化学习的技能优化方法，通过试错改进运动技能；4）在真实机器人上验证了该框架在击球、击球入杯、抓取等任务上的有效性。该论文引用超过3000次，是机器人技能学习领域的奠基性工作，DMP已成为机器人运动技能表示的标准方法之一。