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学习检索运动规划的相关经验

机器人学 2022-04-20 v1

摘要

近期工作表明,通过从数据库中检索过往经验,可显著提升运动规划器的性能。通常,使用定义在运动规划问题上的相似度函数,从经验数据库中查询过往相似问题。然而,迄今为止,大多数工作依赖简单的手工设计相似度函数,且无法在其相应训练数据集之外泛化。为克服该局限,我们提出 FIRE 框架,其提取规划问题的局部表示并学习其上的相似度函数。为生成训练数据,我们引入一种新颖的自监督方法,从过往求解路径中识别局部基元的相似与不相似对。利用这些配对,以对比损失训练孪生网络,并在网络隐空间中实现相似度函数。我们在含感知环境的五类运动规划问题上,于一个 8 自由度机械臂上评估 FIRE。实验表明,即便在训练分布之外的问题中,FIRE 也能检索到相关经验,从而有针对性地为基于采样的规划器提供引导,优于其他基线方法。

关键词

引用

@article{arxiv.2204.08550,
  title  = {Learning to Retrieve Relevant Experiences for Motion Planning},
  author = {Constantinos Chamzas and Aedan Cullen and Anshumali Shrivastava and Lydia E. Kavraki},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2204.08550},
  year   = {2022}
}

备注

Accepted in International Conference on Robotics and Automation (ICRA), 2022. Code will be released soon