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基于原则性参与者选择的局部非合作博弈可扩展运动规划

机器人学 2023-10-20 v1 多智能体系统

摘要

博弈论运动规划器是控制交互式多智能体机器人系统的有力工具。事实上,与先预测后规划范式不同,博弈论规划器不忽略问题的交互本质,而是在考虑自身策略变化的同时预测其他智能体的行为。然而,这是以计算复杂度为代价的,尤其是随着所考虑智能体数量的增加。事实上,对超过少数几个智能体进行规划会迅速变得难以处理,使博弈论规划器无法成为大规模规划的可行候选。在本文中,我们提出一种规划算法,使得在具有大量智能体的机器人系统中使用博弈论规划器成为可能。我们的规划器基于信息的局部性这一现实,从而以滚动时域方式部署与选定智能体子集的局部博弈来规划避碰轨迹。我们提出五种不同的原则性方案用于选择博弈参与者,并比较它们的避碰性能。我们观察到,使用控制障碍函数(Control Barrier Functions)进行优先级排序是解决运动规划中参与者选择问题的有效方案。

关键词

引用

@article{arxiv.2310.12958,
  title  = {Local Non-Cooperative Games with Principled Player Selection for Scalable Motion Planning},
  author = {Makram Chahine and Roya Firoozi and Wei Xiao and Mac Schwager and Daniela Rus},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2310.12958},
  year   = {2023}
}

备注

to be published in IROS 2023 conference proceedings