行为树中的并发处理
机器人学
2022-03-22 v1
摘要
本文探讨了影响行为树（BTs）的并发问题，行为树是视频游戏与机器人行业中为自主智能体建模行为的流行工具。BT设计者能够轻易地通过组合较简单的行为来构建复杂行为，这是BT的一项关键优势。BT的并行组合表达了一种结合并发行为的方式，具有很高潜力，因为将已有的BT并行组合比将有限状态机或远程反应式程序等经典控制架构并行组合更为容易。然而，由于存在类似于并发编程中所面临的底层并发问题，BT设计者很少使用这种组合。因此，尽管潜力巨大，并行组合仅应用于简单行为的组合，或应用于设计者能够从设计上保证无冲突的场合。在本文中，我们定义了两个新的BT节点以解决BT中的并发问题，并展示了如何利用它们来创建可预测的行为。此外，我们引入了评估执行性能的指标，并展示了不同设计选择如何影响这些指标。我们在仿真和真实世界中验证了我们的方法。仿真实验提供了具有统计显著性的数据，而真实世界实验展示了我们的方法在真实机器人上的适用性。我们提供了新颖BT公式的开源实现，并发布了所有源代码以复现数值示例与实验。
引用
@article{arxiv.2110.11813,
title = {Handling Concurrency in Behavior Trees},
author = {Michele Colledanchise and Lorenzo Natale},
journal= {arXiv preprint arXiv:2110.11813},
year = {2022}
}
备注
preprint version accepted to be published in IEEE Transaction on Robotics. arXiv admin note: text overlap with arXiv:1908.01539