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LTL-D*:面向线性时序逻辑规范中可行与不可行任务的增量最优重规划

机器人学 2024-04-02 v1 形式语言与自动机理论

摘要

本文提出了一种增量重规划算法,称为LTL-D*,用于动态变化环境中基于时序逻辑的任务规划。环境中的意外变化可能导致以线性时序逻辑(LTL)形式给出的任务规范失败。在本研究中,所考虑的失败分为两类:(i)期望的LTL规范可以通过重规划满足,以及(ii)期望的LTL规范严格来说不可行,只能以“松弛”的方式满足。为了解决这些失败,所提出的算法找到一个最优重规划方案,该方案最小程度地违反期望的任务规范。特别地,我们的方法利用了D* Lite算法,并在合成的自动机内采用距离度量来量化任务违反的程度,然后增量地进行重规划。这确保了规划的最优性并减少了规划时间,尤其是在需要频繁重规划时。我们的方法在机器人导航仿真中实现,展示了重规划计算效率的两个数量级的显著提升。

关键词

引用

@article{arxiv.2404.01219,
  title  = {LTL-D*: Incrementally Optimal Replanning for Feasible and Infeasible Tasks in Linear Temporal Logic Specifications},
  author = {Jiming Ren and Haris Miller and Karen M. Feigh and Samuel Coogan and Ye Zhao},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2404.01219},
  year   = {2024}
}

备注

8 pages,9 figures