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基于批量化刚体仿真的并行蒙特卡洛树搜索以加速长视野 episodic 机器人规划

机器人学 2022-07-15 v1

摘要

我们提出一种新颖的带批量化仿真的并行蒙特卡洛树搜索(PMBS)算法,用于加速长视野、episodic 机器人规划任务。蒙特卡洛树搜索(MCTS)是一种有效的启发式搜索算法,用于求解底层搜索空间庞大的 episodic 决策问题。利用基于 GPU 的大规模仿真器,PMBS 将大量并行性引入 MCTS,通过批量执行大量并发仿真来求解规划任务,从而能在大型动作空间上更高效且准确地评估期望代价到目标。当应用于具有挑战性的从杂乱环境中抓取物体的操作任务时,与串行 MCTS 实现相比,PMBS 实现了超过 30×30\times 的加速且解质量更优。我们表明 PMBS 可直接应用于真实机器人硬件,且 sim-to-real 差异可忽略。补充材料(含视频)见 https://github.com/arc-l/pmbs。

关键词

引用

@article{arxiv.2207.06649,
  title  = {Parallel Monte Carlo Tree Search with Batched Rigid-body Simulations for Speeding up Long-Horizon Episodic Robot Planning},
  author = {Baichuan Huang and Abdeslam Boularias and Jingjin Yu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2207.06649},
  year   = {2022}
}

备注

Accepted for IROS 2022