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DECAF:基于离散事件的协作式人类-机器人框架用于家具装配

机器人学 2024-08-30 v1

摘要

本文提出了一个用于协作式人类-机器人场景的任务规划框架,具体聚焦于装配复杂系统如家具。人类被建模为不可控制的代理,例如该代理不受既定行动序列的约束,依据自身偏好自行行动。而任务规划器则会反应性地计算机器人的最优动作,以最短时间高效完成整个装配任务。我们将该问题形式化为离散事件马尔可夫决策问题(DE-MDP),该综合性框架包含各种异步行为、人类意见改变以及故障恢复等随机事件。虽然该问题理论上可以通过构建所有可能动作的图来解决,但这种方法将受到计算限制的约束。本文提出的该表述形式提供了另一种解决方案,利用强化学习推导机器人的 optimal 策略。本研究在仿真环境和实际系统中进行了实验,其中包括人类主体与 7 自由度操作机械臂协作装配椅子。

关键词

引用

@article{arxiv.2408.16125,
  title  = {DECAF: a Discrete-Event based Collaborative Human-Robot Framework for Furniture Assembly},
  author = {Giulio Giacomuzzo and Matteo Terreran and Siddarth Jain and Diego Romeres},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2408.16125},
  year   = {2024}
}

备注

9 pages, 6 figures, extended version of accepted paper at IRO24