The optimal robot assembly planning problem is challenging due to the necessity of finding the optimal solution amongst an exponentially vast number of possible plans, all while satisfying a selection of constraints. Traditionally, robotic assembly planning problems have been solved using heuristics, but these methods are specific to a given objective structure or set of problem parameters. In this paper, we propose a novel approach to robotic assembly planning that poses assembly sequencing as a sequential decision making problem, enabling us to harness methods that far outperform the state-of-the-art. We formulate the problem as a Markov Decision Process (MDP) and utilize Dynamic Programming (DP) to find optimal assembly policies for moderately sized strictures. We further expand our framework to exploit the deterministic nature of assembly planning and introduce a class of optimal Graph Exploration Assembly Planners (GEAPs). For larger structures, we show how Reinforcement Learning (RL) enables us to learn policies that generate high reward assembly sequences. We evaluate our approach on a variety of robotic assembly problems, such as the assembly of the Hubble Space Telescope, the International Space Station, and the James Webb Space Telescope. We further showcase how our DP, GEAP, and RL implementations are capable of finding optimal solutions under a variety of different objective functions and how our formulation allows us to translate precedence constraints to branch pruning and thus further improve performance. We have published our code at https://github.com/labicon/ORASP-Code.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
163+阅读 · 2019年10月12日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
43+阅读 · 2019年1月3日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
相关资讯
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
43+阅读 · 2019年1月3日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员