通过约束任务与运动规划实现化学实验室自动化

化学家需要在实验室中进行许多费力且耗时的实验，以发现和理解新材料的性质。为了支持和加速这一过程，我们提出一个用于操作的机器人框架，该框架可自主执行化学实验。我们的框架接收化学实验的高层抽象描述，感知实验室工作空间，并自主规划多步动作和运动。机器人与各种实验室设备交互，并执行生成的规划。我们方法的一个关键组成部分是使用 PDDLStream 求解器进行约束任务与运动规划。通过引入约束运动规划器来防止碰撞和溢出。我们的规划框架可以利用已实现的动作和实验室工具进行不同的实验。我们展示了该框架在多种材料的倾倒技能以及两种基础的材料合成化学实验（溶解和重结晶）上的实用性。