Inter-robot communication enables multi-robot systems to coordinate and execute complex missions efficiently. Thus, maintaining connectivity of the communication network between robots is essential for many multi-robot systems. In this paper, we present a trajectory planner for connectivity maintenance of a multi-robot system. We first define a weighted undirected graph to represent the connectivity of the system. Unlike previous connectivity maintenance works, we explicitly account for robot motion and sensing uncertainties while formulating the graph edge weights. These uncertainties result in uncertain robot positions which directly affect the connectivity of the system. Next, the algebraic connectivity of the weighted undirected graph is maintained above a specified lower limit using a trajectory planner based on a distributed alternating direction method of multipliers (ADMM) framework. Here we derive an approximation for the Hessian matrices required within the ADMM optimization step to reduce the computational load. Finally, simulation results are presented to statistically validate the connectivity maintenance of our trajectory planner.


翻译:机器人间通信使多机器人系统能够有效地协调和执行复杂任务。 因此, 维护机器人之间通信网络的连通性对于许多多机器人系统至关重要。 在本文件中, 我们为多机器人系统的连通性维护提供了一个轨迹规划器。 我们首先定义了一个加权非定向图表, 以代表系统的连通性。 与先前的连通性维护工作不同, 我们在绘制图形边缘重量时, 明确核算机器人运动和感测不确定性。 这些不确定性导致机器人位置不确定, 直接影响系统的连通性。 其次, 加权非定向图形的代数连通性使用基于分布式交替式倍数(ADMMM)框架的轨迹规划器, 维持在规定的下限之上。 在这里, 我们为ADMM 优化步骤内所需的赫森矩阵的近似值, 以减少计算负荷。 最后, 模拟结果在统计上验证了我们轨迹规划器的连通性维护。

0
下载
关闭预览

相关内容

Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
57+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
30+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
144+阅读 · 2019年10月12日
开源书:PyTorch深度学习起步
专知会员服务
49+阅读 · 2019年10月11日
CCF A类 | 顶级会议RTSS 2019诚邀稿件
Call4Papers
10+阅读 · 2019年4月17日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
人工智能 | AAAI 2019等国际会议信息7条
Call4Papers
5+阅读 · 2018年9月3日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
14+阅读 · 2018年5月29日
视觉机械臂 visual-pushing-grasping
CreateAMind
3+阅读 · 2018年5月25日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
人工智能 | 国际会议截稿信息9条
Call4Papers
4+阅读 · 2018年3月13日
【推荐】SLAM相关资源大列表
机器学习研究会
10+阅读 · 2017年8月18日
【今日新增】IEEE Trans.专刊截稿信息8条
Call4Papers
7+阅读 · 2017年6月29日
Arxiv
3+阅读 · 2017年12月1日
VIP会员
相关VIP内容
相关资讯
CCF A类 | 顶级会议RTSS 2019诚邀稿件
Call4Papers
10+阅读 · 2019年4月17日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
人工智能 | AAAI 2019等国际会议信息7条
Call4Papers
5+阅读 · 2018年9月3日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
14+阅读 · 2018年5月29日
视觉机械臂 visual-pushing-grasping
CreateAMind
3+阅读 · 2018年5月25日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
人工智能 | 国际会议截稿信息9条
Call4Papers
4+阅读 · 2018年3月13日
【推荐】SLAM相关资源大列表
机器学习研究会
10+阅读 · 2017年8月18日
【今日新增】IEEE Trans.专刊截稿信息8条
Call4Papers
7+阅读 · 2017年6月29日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员