基于非迭代时空多任务分配的音乐演奏机器人无碰撞轨迹
机器人学
2023-02-20 v2 多智能体系统
系统与控制
系统与控制
摘要
本文中，一种非迭代时空多任务分配方法被用于一支机器人团队演奏钢琴音乐。本文考虑钢琴演奏问题，其中算法需要为一支动态规模的机器人团队计算轨迹，这些机器人将通过在各自特定时间经过与音符相关的特定位置来演奏音符。基于时空多任务分配问题（DREAM）的两步动态资源分配已被实现，以分配机器人演奏乐曲。算法在第一步计算演奏音乐所需机器人数量。在第二步中，为更新后的机器人团队计算最优分配，使团队总行驶距离最小。即便对于个体可行轨迹，若机器人发生碰撞，多机器人执行也可能失败。由于冲突解决将耗费一定时间，机器人可能无法按时到达期望位置。本文分析并证明，若机器人在凸区域中运行，DREAM 方法的解决方案可提供无碰撞轨迹。DREAM 方法的工作通过 Gazebo 中使用 ROS2 操作的高保真仿真得以展示。结果清晰表明，DREAM 方法至多两步即可计算所需机器人数量并将多任务分配给机器人。利用所计算分配进行机器人演奏音乐的仿真见附视频。视频链接：\url{https://youtu.be/XToicNm-CO8}
引用
@article{arxiv.2210.07653,
title = {A Non-iterative Spatio-temporal Multi-task Assignments based Collision-free Trajectories for Music Playing Robots},
author = {Shridhar Velhal and Krishna Kishore VS and Suresh Sundaram},
journal= {arXiv preprint arXiv:2210.07653},
year = {2023}
}