可动对象间的操作规划:决定哪些物体移至何处、以何种顺序以及如何实现
机器人学
2023-03-24 v1 人工智能
摘要
我们关注杂乱且受限的 3D 工作空间中拾放式机器人操作任务,其中可动对象可被机器人重新摆放,并可能滑动、倾斜、倚靠或翻倒。近期提出的一种算法 M4M 通过求解该问题的多智能体路径寻优(MAPF)抽象来确定需要移动哪些对象及移至何处。随后它利用非抓取式推动规划器计算机器人如何实现这些重排的动作,并使用刚体物理仿真器检查动作是否满足问题中编码的物理约束。然而,M4M 贪心地提交规划期间发现的有效推动,且不推理在多个对象需被重排时推动的先后顺序。此外,M4M 不推理可能导致不同重排与推动的其他可能 MAPF 解。本文中,我们扩展 M4M 并提出 Enhanced-M4M (E-M4M)——一种基于系统图搜索的求解器,可搜索需重排可动对象的推动顺序以及场景的不同可能重排。我们引入若干算法优化以规避增加的计算复杂度,讨论 E-M4M 可解问题的空间,并通过实验(在真实机器人与仿真中)表明,在处理复杂场景时,它显著优于原始 M4M 算法以及其他最先进替代方案。
引用
@article{arxiv.2303.13385,
title = {Planning for Manipulation among Movable Objects: Deciding Which Objects Go Where, in What Order, and How},
author = {Dhruv Saxena and Maxim Likhachev},
journal= {arXiv preprint arXiv:2303.13385},
year = {2023}
}
备注
Accepted for publication at the International Conference on Automated Planning and Scheduling (ICAPS), 2023