替代路径规划器（APP）：半结构化环境中可证明固定时间操作规划
机器人学
2021-03-30 v2
摘要
在许多应用（包括物流与制造）中，机器人操作臂在人类或其他机器人旁边的半结构化环境中作业。这些环境大体静态，但可能包含一些机器人必须避开的可移动障碍物。这些应用中的操作任务往往高度重复，但需要在严格时间约束下具备快速可靠的运动规划能力。现有的基于预处理的方法在高度结构化环境中表现良好，但在存在可移动障碍物时性能下降，因为这些障碍物未被先验建模。我们提出了一种名为替代路径规划器（APP）的新型基于预处理的方法，可在半结构化环境中提供可证明的固定时间规划保证。APP 离线规划一组替代路径，使得对于可移动障碍物的任意构型，该集合中至少有一条路径无碰撞。在在线执行期间，可在几微秒内高效查找到一条无碰撞路径。我们在具有不同复杂度的半结构化领域中对 7 自由度机械臂评估了 APP，并证明在每个领域中 APP 均比最先进的运动规划器快数个数量级。我们进一步在机器人操作臂上通过实时实验验证了该方法。
引用
@article{arxiv.2012.14970,
title = {Alternative Paths Planner (APP) for Provably Fixed-time Manipulation Planning in Semi-structured Environments},
author = {Fahad Islam and Chris Paxton and Clemens Eppner and Bryan Peele and Maxim Likhachev and Dieter Fox},
journal= {arXiv preprint arXiv:2012.14970},
year = {2021}
}