Applications of industrial robotic manipulators such as cobots can require efficient online motion planning in environments that have a combination of static and non-static obstacles. Existing general purpose planning methods often produce poor quality solutions when available computation time is restricted, or fail to produce a solution entirely. We propose a new motion planning framework designed to operate in a user-defined task space, as opposed to the robot's workspace, that intentionally trades off workspace generality for planning and execution time efficiency. Our framework automatically constructs trajectory libraries that are queried online, similar to previous methods that exploit offline computation. Importantly, our method also offers bounded suboptimality guarantees on trajectory length. The key idea is to establish approximate isometries known as $\epsilon$-Gromov-Hausdorff approximations such that points that are close by in task space are also close in configuration space. These bounding relations further imply that trajectories can be smoothly concatenated, which enables our framework to address batch-query scenarios where the objective is to find a minimum length sequence of trajectories that visit an unordered set of goals. We evaluate our framework in simulation with several kinematic configurations, including a manipulator mounted to a mobile base. Results demonstrate that our method achieves feasible real-time performance for practical applications and suggest interesting opportunities for extending its capabilities.


翻译:在固定和非静态障碍交织的环境中,工业机器人操控器(如cobots)的应用需要高效的在线运动规划。现有的通用目的规划方法往往在可用的计算时间有限时产生质量差的解决方案,或者无法完全产生解决方案。我们提议一个新的运动规划框架,目的是在用户定义的任务空间运行,而不是机器人的工作空间,有意将工作空间的一般性与规划和执行时间效率进行交换。我们的框架自动建立在线查询的轨道图书馆,类似于以往利用离线计算的方法。重要的是,我们的方法也为轨迹长度提供受约束的亚优化保障。关键的想法是建立近似缩略数,称为$\epslon$-Gromov-Hausdorf-Hausdovf 近于任务空间的点也在配置空间中运行。这些连接关系还意味着轨迹可以顺利配置,使我们的框架能够解决在线查询的轨迹图。我们的方法还提供最短的轨迹序列,用于轨迹长度的轨道长度保证。关键是要建立最短的轨迹定的轨迹,以访问不固定的轨迹定的模型,以显示机动的机动式模型,以显示机动式的机能功能,以展示。我们的目标包括机动的机动的机动式模型。

0
下载
关闭预览

相关内容

不可错过!《机器学习100讲》课程,UBC Mark Schmidt讲授
专知会员服务
73+阅读 · 2022年6月28日
100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
164+阅读 · 2020年3月18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
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
77+阅读 · 2019年10月10日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13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
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium8
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月16日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium7
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月15日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium3
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月9日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月3日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Industry Talk2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年7月29日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
28+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
国家自然科学基金
0+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 · 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
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
VIP会员
相关资讯
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13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
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium8
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月16日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium7
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月15日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium3
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月9日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月3日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Industry Talk2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年7月29日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
28+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
相关基金
国家自然科学基金
0+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 · 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
0+阅读 · 2011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