The growing integration of robots in shared environments-such as warehouses, shopping centres, and hospitals-demands a deep understanding of the underlying dynamics and human behaviours, including how, when, and where individuals engage in various activities and interactions. This knowledge goes beyond simple correlation studies and requires a more comprehensive causal analysis. By leveraging causal inference to model cause-and-effect relationships, we can better anticipate critical environmental factors and enable autonomous robots to plan and execute tasks more effectively. To this end, we propose a novel causality-based decision-making framework that reasons over a learned causal model to assist the robot in deciding when and how to complete a given task. In the examined use case-i.e., a warehouse shared with people-we exploit the causal model to estimate battery usage and human obstructions as factors influencing the robot's task execution. This reasoning framework supports the robot in making informed decisions about task timing and strategy. To achieve this, we developed also PeopleFlow, a new Gazebo-based simulator designed to model context-sensitive human-robot spatial interactions in shared workspaces. PeopleFlow features realistic human and robot trajectories influenced by contextual factors such as time, environment layout, and robot state, and can simulate a large number of agents. While the simulator is general-purpose, in this paper we focus on a warehouse-like environment as a case study, where we conduct an extensive evaluation benchmarking our causal approach against a non-causal baseline. Our findings demonstrate the efficacy of the proposed solutions, highlighting how causal reasoning enables autonomous robots to operate more efficiently and safely in dynamic environments shared with humans.


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》
《拥挤与受限环境下机器人集群协同控制》150页
专知会员服务
22+阅读 · 2025年5月4日
Robotaxi的商业模式前景展望
专知会员服务
17+阅读 · 2024年9月21日
无人智能集群系统决策与控制研究进展
专知会员服务
77+阅读 · 2024年3月20日
无人飞行器自主决策与规划技术综述
专知会员服务
44+阅读 · 2024年3月11日
面向任务的无人机集群自主决策技术
专知会员服务
189+阅读 · 2023年4月15日
自动驾驶技术解读——自动驾驶汽车决策控制系统
智能交通技术
30+阅读 · 2019年7月7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
【智能制造】智能制造的核心——智能决策
产业智能官
12+阅读 · 2018年4月11日
机器人开发库软件大列表
专知
10+阅读 · 2018年3月18日
国家自然科学基金
15+阅读 · 2016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
7+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
12+阅读 · 2014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
17+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
相关主题
最新内容
DeepSeek 版Claude Code,免费小白安装教程来了!
专知会员服务
6+阅读 · 5月5日
《美空军条令出版物 2-0:情报(2026版)》
专知会员服务
9+阅读 · 5月5日
帕兰提尔 Gotham:一个游戏规则改变器
专知会员服务
5+阅读 · 5月5日
【综述】 机器人学习中的世界模型:全面综述
专知会员服务
11+阅读 · 5月4日
伊朗的导弹-无人机行动及其对美国威慑的影响
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》
《拥挤与受限环境下机器人集群协同控制》150页
专知会员服务
22+阅读 · 2025年5月4日
Robotaxi的商业模式前景展望
专知会员服务
17+阅读 · 2024年9月21日
无人智能集群系统决策与控制研究进展
专知会员服务
77+阅读 · 2024年3月20日
无人飞行器自主决策与规划技术综述
专知会员服务
44+阅读 · 2024年3月11日
面向任务的无人机集群自主决策技术
专知会员服务
189+阅读 · 2023年4月15日
相关基金
国家自然科学基金
15+阅读 · 2016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
7+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
12+阅读 · 2014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
17+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