桌面上多层物体重排的最优与稳定求解
机器人学
2023-07-03 v2
摘要
物体重排是完成大量物理任务的一项基本子任务。因此，有效执行重排是智能机器人需要掌握的一项重要技能。在本研究中，我们首次对桌面上多层物体重排（MORT）问题的最优求解进行算法研究，其中每次只能重定位一个物体，且只有当其他物体未遮挡其顶面时该物体才能被移动。此外，重配置过程中的任何中间结构必须在物理上稳定，即无需外部支撑即可直立。为应对理清物体间依赖关系与确保结构稳定性这两重挑战，我们开发了一种将最优重排计划计算与结构稳定性检查交织进行的算法。利用精心构建的整数线性规划（ILP）模型，我们的算法——基于稳定性感知整数规划的规划器（SIPP）——可轻松扩展至最优求解含 60 余个积木的 3D 结构复杂重排问题，其解质量显著优于自然的贪婪最佳优先方法。稿件发表后，源代码与数据将发布于 https://github.com/arc-l/mort/
引用
@article{arxiv.2306.14251,
title = {Optimal and Stable Multi-Layer Object Rearrangement on a Tabletop},
author = {Andy Xu and Kai Gao and Si Wei Feng and Jingjin Yu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2306.14251},
year = {2023}
}
备注
Accepted by 2023 IROS - IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots