Multi-Agent Task Assignment and Planning (MATP) has attracted growing attention but remains challenging in terms of scalability, spatial reasoning, and adaptability in obstacle-rich environments. To address these challenges, we propose OATH: Adaptive Obstacle-Aware Task Assignment and Planning for Heterogeneous Robot Teaming, which advances MATP by introducing a novel obstacle-aware strategy for task assignment. First, we develop an adaptive Halton sequence map, the first known application of Halton sampling with obstacle-aware adaptation in MATP, which adjusts sampling density based on obstacle distribution. Second, we propose a cluster-auction-selection framework that integrates obstacle-aware clustering with weighted auctions and intra-cluster task selection. These mechanisms jointly enable effective coordination among heterogeneous robots while maintaining scalability and near-optimal allocation performance. In addition, our framework leverages an LLM to interpret human instructions and directly guide the planner in real time. We validate OATH in NVIDIA Isaac Sim, showing substantial improvements in task assignment quality, scalability, adaptability to dynamic changes, and overall execution performance compared to state-of-the-art MATP baselines. A project website is available at https://llm-oath.github.io/.


翻译:多智能体任务分配与规划(MATP)领域日益受到关注,但在可扩展性、空间推理以及障碍物密集环境中的适应性方面仍面临挑战。为应对这些挑战,我们提出OATH:异构机器人集群的自适应障碍感知任务分配与规划框架。该框架通过引入创新的障碍感知任务分配策略,推动了MATP领域的发展。首先,我们构建了自适应Halton序列地图——这是Halton采样在MATP中首次结合障碍感知自适应机制的应用,能够根据障碍物分布动态调整采样密度。其次,我们提出了集群-拍卖-选择三层框架,将障碍感知聚类、加权拍卖机制与集群内任务选择相融合。这些机制共同保障了异构机器人间的有效协同,同时保持了系统的可扩展性与近似最优的分配性能。此外,本框架利用大语言模型(LLM)解析人类指令,并实时指导规划器运行。我们在NVIDIA Isaac Sim仿真环境中验证了OATH系统,相较于当前最先进的MATP基线方法,本框架在任务分配质量、可扩展性、动态环境适应性及整体执行性能方面均展现出显著提升。项目网站详见https://llm-oath.github.io/。

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
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15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
2+阅读 · 2017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
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Attentive Graph Neural Networks for Few-Shot Learning
Arxiv
40+阅读 · 2020年7月14日
VIP会员
相关资讯
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15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
2+阅读 · 2017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
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员