We propose a new formulation for the multi-robot task planning and allocation problem that incorporates (a) precedence relationships between tasks; (b) coordination for tasks allowing multiple robots to achieve increased efficiency; and (c) cooperation through the formation of robot coalitions for tasks that cannot be performed by individual robots alone. In our formulation, the tasks and the relationships between the tasks are specified by a task graph. We define a set of reward functions over the task graph's nodes and edges. These functions model the effect of robot coalition size on the task performance, and incorporate the influence of one task's performance on a dependent task. Solving this problem optimally is NP-hard. However, using the task graph formulation allows us to leverage min-cost network flow approaches to obtain approximate solutions efficiently. Additionally, we explore a mixed integer programming approach, which gives optimal solutions for small instances of the problem but is computationally expensive. We also develop a greedy heuristic algorithm as a baseline. Our modeling and solution approaches result in task plans that leverage task precedence relationships and robot coordination and cooperation to achieve high mission performance, even in large missions with many agents.


翻译:我们为多机器人任务规划和分配问题提出了新的提法,其中包括:(a) 任务之间的优先关系;(b) 协调使多个机器人能够提高效率的任务;以及(c) 通过建立机器人联盟开展合作,完成不能由个体机器人单独完成的任务;在制订过程中,任务和任务之间的关系由任务图具体列出;我们为任务图的节点和边缘确定一套奖励功能。这些功能模式是机器人联盟规模对任务绩效的影响,并纳入一个任务业绩对依赖性任务的影响。最理想地解决这个问题是NP硬的。然而,使用任务图的表述使我们能够利用低成本网络流动方法来有效地获得近似的解决办法。此外,我们探索一种混合的编程方法,为小问题提供最佳解决办法,但计算成本昂贵。我们还开发了一种贪婪的超自然算法作为基线。我们的建模和解决办法使得任务计划能够利用任务关系和机器人协调与合作实现高任务绩效,即使是在与许多代理人的大型任务中也是如此。

0
下载
关闭预览

相关内容

机器人(英语:Robot)包括一切模拟人类行为或思想与模拟其他生物的机械(如机器狗,机器猫等)。狭义上对机器人的定义还有很多分类法及争议,有些电脑程序甚至也被称为机器人。在当代工业中,机器人指能自动运行任务的人造机器设备,用以取代或协助人类工作,一般会是机电设备,由计算机程序或是电子电路控制。

知识荟萃

精品入门和进阶教程、论文和代码整理等

更多

查看相关VIP内容、论文、资讯等
多标签学习的新趋势(2020 Survey)
专知会员服务
41+阅读 · 2020年12月6日
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
77+阅读 · 2020年7月26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
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
92+阅读 · 2019年10月10日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
征稿 | International Joint Conference on Knowledge Graphs (IJCKG)
开放知识图谱
2+阅读 · 2022年5月20日
征稿 | CFP:Special Issue of NLP and KG(JCR Q2,IF2.67)
开放知识图谱
1+阅读 · 2022年4月4日
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Workshop
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年12月20日
会议交流 | IJCKG: International Joint Conference on Knowledge Graphs
Multi-Task Learning的几篇综述文章
深度学习自然语言处理
15+阅读 · 2020年6月15日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3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
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
19+阅读 · 2018年3月28日
VIP会员
相关VIP内容
多标签学习的新趋势(2020 Survey)
专知会员服务
41+阅读 · 2020年12月6日
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
77+阅读 · 2020年7月26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
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
92+阅读 · 2019年10月10日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
相关资讯
征稿 | International Joint Conference on Knowledge Graphs (IJCKG)
开放知识图谱
2+阅读 · 2022年5月20日
征稿 | CFP:Special Issue of NLP and KG(JCR Q2,IF2.67)
开放知识图谱
1+阅读 · 2022年4月4日
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Workshop
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年12月20日
会议交流 | IJCKG: International Joint Conference on Knowledge Graphs
Multi-Task Learning的几篇综述文章
深度学习自然语言处理
15+阅读 · 2020年6月15日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3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
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员