For robotic arms to operate in arbitrary environments, especially near people, it is critical to certify the safety of their motion planning algorithms. However, there is often a trade-off between safety and real-time performance; one can either carefully design safe plans, or rapidly generate potentially-unsafe plans. This work presents a receding-horizon, real-time trajectory planner with safety guarantees, called ARMTD (Autonomous Reachability-based Manipulator Trajectory Design). The method first computes (offline) a reachable set of parameterized trajectories for each joint of an arm. Each trajectory includes a fail-safe maneuver (braking to a stop). At runtime, in each receding-horizon planning iteration, ARMTD constructs a parameterized reachable set of the full arm in workspace and intersects it with obstacles to generate sub-differentiable, provably-conservative collision-avoidance constraints on the trajectory parameters. ARMTD then performs trajectory optimization over the parameters, subject to these constraints. On a 6 degree-of-freedom arm, ARMTD outperforms CHOMP in simulation, never crashes, and completes a variety of real-time planning tasks on hardware.


翻译:机器人武器在任意的环境中操作,特别是接近人的环境中操作,关键在于验证其运动规划算法的安全性能;然而,安全性能和实时性能之间往往存在权衡;要么仔细设计安全计划,要么迅速制定潜在的不安全计划。这项工作展示出一个带有安全保障的退缩轨道实时轨迹规划器,称为ARMTD(自动可达性操纵器轨迹设计));首先计算法(自上),一套可达到的、可参数化的手臂每个连接的轨迹。每个轨迹都包括一个故障安全操作(按到停止)。在运行时,在每次递减-正正方形规划迭代中,ARMTD将一个在工作空间全臂的参数化可达标集,并将它与产生可区分的、可调控的避免碰撞的限制相交错。ARMTD随后对参数进行轨迹优化,但受这些制约。在完全的6度自由手臂上,在实时规划中,ARMTD将一个永久的模版式任务置于硬体外。

0
下载
关闭预览

相关内容

安谋控股公司,又称ARM公司,跨国性半导体设计与软件公司,总部位于英国英格兰剑桥。主要的产品是ARM架构处理器的设计,将其以知识产权的形式向客户进行授权,同时也提供软件开发工具。 维基百科
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
77+阅读 · 2020年7月26日
【干货书】真实机器学习,264页pdf,Real-World Machine Learning
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
58+阅读 · 2019年10月17日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
174+阅读 · 2019年10月11日
谷歌足球游戏环境使用介绍
CreateAMind
33+阅读 · 2019年6月27日
计算机 | 入门级EI会议ICVRIS 2019诚邀稿件
Call4Papers
10+阅读 · 2019年6月24日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
CCF A类 | 顶级会议RTSS 2019诚邀稿件
Call4Papers
10+阅读 · 2019年4月17日
Call for Participation: Shared Tasks in NLPCC 2019
中国计算机学会
5+阅读 · 2019年3月22日
Ray RLlib: Scalable 降龙十八掌
CreateAMind
9+阅读 · 2018年12月28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
已删除
将门创投
4+阅读 · 2018年1月19日
分布式TensorFlow入门指南
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年11月28日
Real-time Scalable Dense Surfel Mapping
Arxiv
5+阅读 · 2019年9月10日
Arxiv
3+阅读 · 2018年10月8日
Physical Primitive Decomposition
Arxiv
4+阅读 · 2018年9月13日
Arxiv
3+阅读 · 2017年12月14日
VIP会员
相关资讯
谷歌足球游戏环境使用介绍
CreateAMind
33+阅读 · 2019年6月27日
计算机 | 入门级EI会议ICVRIS 2019诚邀稿件
Call4Papers
10+阅读 · 2019年6月24日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
CCF A类 | 顶级会议RTSS 2019诚邀稿件
Call4Papers
10+阅读 · 2019年4月17日
Call for Participation: Shared Tasks in NLPCC 2019
中国计算机学会
5+阅读 · 2019年3月22日
Ray RLlib: Scalable 降龙十八掌
CreateAMind
9+阅读 · 2018年12月28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
已删除
将门创投
4+阅读 · 2018年1月19日
分布式TensorFlow入门指南
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年11月28日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员