The successful integration of mobile robots in human-centric environments requires navigation that is not only safe and efficient, but also consistent and compliant with social conventions: key precursors for human comfort and acceptance. Most human-aware navigation research targets the local planner, generating short-horizon, sensing-dependent reactive behavior around nearby humans. However, some social conventions are long-horizon routing choices that are better established at the global planning level, where the positions of individual humans are either unobservable or likely to be stale by the time the robot arrives. We develop a partially decentralized global planning system that encodes social conventions and coordinates multiple robots, complementing local planners that react to dynamically sensed humans. First, we introduce a general mechanism for embedding sensing-independent social conventions into a modified A* cost function. Planned paths are shared across the fleet to collaboratively build a shared social graph of established routes, enforcing path consistency and reducing future planning effort. Second, we leverage the resulting structure of these socially consistent paths to formulate multi-robot trajectory coordination as a mixed-integer convex program. While the underlying optimization is solved centrally, the constraint generation is distributed across the fleet, enabling efficient computation of conflict-free trajectories. Through simulation and hardware experiments, we demonstrate that viewing global social path planning and multi-robot trajectory coordination as a single system, rather than independent problems, produces socially consistent, repeatable paths and simplifies multi-robot coordination.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

《基于二元优化与图学习的多智能体行动方案自动生成》
前沿:水下机器人及其导航系统
科学出版社
11+阅读 · 2019年6月22日
【学科发展报告】无人船
中国自动化学会
29+阅读 · 2019年1月8日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24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
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
1+阅读 · 2015年12月31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
9+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
5+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
21+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
19+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
24+阅读 · 2011年12月31日
VIP会员
最新内容
受限仓库多智能体取送中的动态安全等待点选择
《国防技术管理》印度智库报告最新45页
专知会员服务
3+阅读 · 8月28日
《美陆军最新条令:保障行动》
专知会员服务
4+阅读 · 8月28日
算法战场:人工智能如何重新定义军事力量
专知会员服务
5+阅读 · 8月28日
《北约联邦式电子战云架构》
专知会员服务
6+阅读 · 8月27日
《美陆军野战手册:空域管理战术》
专知会员服务
9+阅读 · 8月27日
相关VIP内容
《基于二元优化与图学习的多智能体行动方案自动生成》
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
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
1+阅读 · 2015年12月31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
9+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
5+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
21+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
19+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
24+阅读 · 2011年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员