M^3RS：多机器人、多目标与多模式路由与调度
机器人学
2025-10-09 v3
摘要
任务执行质量显著影响多机器人任务，然而现有的任务分配框架很少将服务质量作为一个决策变量，尽管它在机器人消毒和清洁等应用中很重要。我们引入了多机器人、多目标和多模式路由与调度（M3RS）问题，该问题专为时间受限的任务而设计。在 M3RS 中，每个任务提供多种执行模式，具有不同的资源需求、持续时间和质量水平，允许在任务目标之间进行权衡。M3RS 被建模为一个混合整数线性规划（MIP）问题，并为每个智能体优化任务排序和执行模式。我们将 M3RS 应用于医疗和公共空间的多机器人消毒，优化消毒质量和任务完成率。通过合成案例研究，M3RS 在各项指标上展示了比标准任务分配方法高出 3-46% 的性能提升。此外，为了缩短计算时间，我们提出了一种基于聚类的列生成算法，该算法实现了与基线 MIP 求解器相当或更好的解，同时将计算时间减少了 60%。我们还使用模拟机器人和真实机器人进行了案例研究。实验视频可在项目页面上找到：\href{https://sites.google.com/view/g-robot/m3rs/}{https://sites.google.com/view/g-robot/m3rs/}。
引用
@article{arxiv.2403.16275,
title = {M^3RS: Multi-robot, Multi-objective, and Multi-mode Routing and Scheduling},
author = {Ishaan Mehta and Junseo Kim and Sharareh Taghipour and Sajad Saeedi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2403.16275},
year = {2025}
}
备注
Under review