SDSS-V算法：面向高度重叠机器人光纤定位器的快速无碰撞轨迹规划
机器人学
2021-02-02 v1 天体物理仪器与方法
摘要
机器人光纤定位器（RFP）阵列正被广泛采用到广视场大规模多路光谱巡天仪器中。RFP阵列通过视场与曝光间的快速重构来减少夜间操作开销。与类似仪器相比，SDSS-V选择了一种非常密集的RFP排布方案，其中视场中任意点通常可被三个或更多机器人到达。该设计在目标分配上提供了灵活性。然而，无碰撞轨迹规划任务尤其具有挑战性。我们提出了两种多智能体分布式控制策略，它们在确定高度重叠工作空间中RFP的无碰撞路径时高效且计算开销低。我们证明，如果在初始状态和最终状态之间插入所有机械臂收回并排列成晶格状朝向的“折叠”状态，则可以高效找到任意两种机器人配置间的重构路径。尽管是为SDSS-V开发的，我们所描述的方法具有通用性，因此适用于广泛的RFP设计与布局。机器人光纤定位器技术持续快速进步，在不久的将来超密集排布的RFP设计可能可行。我们的算法在非常拥挤环境中的路径规划尤其出色，即使在比SDSS-V RFP设计显著更拥挤的情况下我们也看到了高效的结果。
引用
@article{arxiv.2012.04721,
title = {SDSS-V Algorithms: Fast, Collision-Free Trajectory Planning for Heavily Overlapping Robotic Fiber Positioners},
author = {Conor Sayres and José R. Sánchez-Gallego and Michael R. Blanton and Ricardo Araujo and Mohamed Bouri and Loïc Grossen and Jean-Paul Kneib and Juna A. Kollmeier and Luzius Kronig and Richard W. Pogge and Sarah Tuttle},
journal= {arXiv preprint arXiv:2012.04721},
year = {2021}
}
备注
To be published in the Astronomical Journal