With the growth of intelligent civil infrastructure and smart cities, operation and maintenance (O&M) increasingly requires safe, efficient, and energy-conscious robotic manipulation of articulated components, including access doors, service drawers, and pipeline valves. However, existing robotic approaches either focus primarily on grasping or target object-specific articulated manipulation, and they rarely incorporate explicit actuation energy into multi-objective optimisation, which limits their scalability and suitability for long-term deployment in real O&M settings. Therefore, this paper proposes an articulation-agnostic and energy-aware reinforcement learning framework for robotic manipulation in intelligent infrastructure O&M. The method combines part-guided 3D perception, weighted point sampling, and PointNet-based encoding to obtain a compact geometric representation that generalises across heterogeneous articulated objects. Manipulation is formulated as a Constrained Markov Decision Process (CMDP), in which actuation energy is explicitly modelled and regulated via a Lagrangian-based constrained Soft Actor-Critic scheme. The policy is trained end-to-end under this CMDP formulation, enabling effective articulated-object operation while satisfying a long-horizon energy budget. Experiments on representative O&M tasks demonstrate 16%-30% reductions in energy consumption, 16%-32% fewer steps to success, and consistently high success rates, indicating a scalable and sustainable solution for infrastructure O&M manipulation.


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》
AI大模型技术在电力系统中的应用及发展趋势
专知会员服务
18+阅读 · 2025年6月23日
电力人工智能技术研究框架、应用现状及展望
专知会员服务
17+阅读 · 2025年5月15日
作战任务智能规划系统设计及关键技术研究
专知会员服务
106+阅读 · 2024年4月25日
专知会员服务
29+阅读 · 2021年9月17日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
人工智能技术在军事领域的应用思考
专知
45+阅读 · 2022年6月11日
最全的智慧工地解决方案
智能交通技术
11+阅读 · 2019年8月30日
【知识图谱】大数据时代的知识工程与知识管理
产业智能官
22+阅读 · 2019年7月3日
【智能制造】美欧航天制造智能化发展分析
产业智能官
12+阅读 · 2019年6月6日
新能源汽车关键技术在国防领域的应用展望
未来产业促进会
10+阅读 · 2019年5月28日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22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
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16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 · 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
1+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
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
最新内容
DeepSeek 版Claude Code,免费小白安装教程来了!
专知会员服务
7+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
12+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
6+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》
AI大模型技术在电力系统中的应用及发展趋势
专知会员服务
18+阅读 · 2025年6月23日
电力人工智能技术研究框架、应用现状及展望
专知会员服务
17+阅读 · 2025年5月15日
作战任务智能规划系统设计及关键技术研究
专知会员服务
106+阅读 · 2024年4月25日
专知会员服务
29+阅读 · 2021年9月17日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
相关资讯
人工智能技术在军事领域的应用思考
专知
45+阅读 · 2022年6月11日
最全的智慧工地解决方案
智能交通技术
11+阅读 · 2019年8月30日
【知识图谱】大数据时代的知识工程与知识管理
产业智能官
22+阅读 · 2019年7月3日
【智能制造】美欧航天制造智能化发展分析
产业智能官
12+阅读 · 2019年6月6日
新能源汽车关键技术在国防领域的应用展望
未来产业促进会
10+阅读 · 2019年5月28日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22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
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16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 · 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
1+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
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员