Skoltech研究人員開(kāi)發(fā)了一種方法，使輪式機(jī)器人能夠在擁擠的環(huán)境中移動(dòng)時(shí)以快速、高效和自然的方式避開(kāi)障礙物。據(jù)IEEE機(jī)器人和自動(dòng)化快報(bào)報(bào)道，新的運(yùn)動(dòng)規(guī)劃器利用機(jī)器學(xué)習(xí)，可用于機(jī)器人消毒、庫(kù)存盤(pán)點(diǎn)和停車(chē)場(chǎng)。

二維機(jī)器人導(dǎo)航，從A到B沒(méi)有遇到障礙物，是自1980年代后期以來(lái)以多種方式解決的經(jīng)典任務(wù)?，F(xiàn)有解決方案的一些問(wèn)題是規(guī)劃者需要很長(zhǎng)時(shí)間才能建立路徑，有時(shí)完全無(wú)法做到這一點(diǎn)，或者提供過(guò)長(zhǎng)或不平滑的次優(yōu)軌跡——人們直觀地稱之為“像移動(dòng)一樣”機(jī)器人。”此外，一些現(xiàn)有的規(guī)劃器只適用于具有圓形身體或全向的機(jī)器人——可以從靜止?fàn)顟B(tài)向任意方向行駛。

該研究的第一作者，Skoltech博士。學(xué)生MikhailKurenkov評(píng)論說(shuō)：“我們開(kāi)發(fā)了一種規(guī)劃器，可以與非圓形和非全向機(jī)器人一起使用，并且優(yōu)于使用高斯過(guò)程和快速探索隨機(jī)樹(shù)算法的傳統(tǒng)運(yùn)動(dòng)規(guī)劃方法。我們的方法使用所謂的"

神經(jīng)場(chǎng)與物理學(xué)中的場(chǎng)沒(méi)有什么不同，但在這種情況下，它們?yōu)榭臻g中的每個(gè)點(diǎn)存儲(chǔ)的值是諸如“到最近的障礙物的距離是多少”或“該點(diǎn)在多大程度上是空的或被障礙物占據(jù)的程度。"前者在平面設(shè)計(jì)和動(dòng)畫(huà)中得到應(yīng)用，后者實(shí)際上是Skoltech創(chuàng)建的新機(jī)器人運(yùn)動(dòng)規(guī)劃器所使用的價(jià)值。神經(jīng)領(lǐng)域的最新發(fā)展之一是利用機(jī)器學(xué)習(xí)并使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)該領(lǐng)域進(jìn)行參數(shù)化。這就是新計(jì)劃者的工作方式。

為了測(cè)試它的性能，研究人員將他們的規(guī)劃器與更傳統(tǒng)的解決方案進(jìn)行了比較：高斯過(guò)程運(yùn)動(dòng)規(guī)劃器和快速探索的隨機(jī)樹(shù)算法。事實(shí)證明，基于神經(jīng)場(chǎng)的方法最終可以構(gòu)建更短、更平滑的軌跡，并且需要更少的尷尬轉(zhuǎn)彎。

該測(cè)試依賴于具有多種場(chǎng)景的公開(kāi)可用數(shù)據(jù)集，包括走廊、停車(chē)場(chǎng)和城市網(wǎng)格。這讓我們體驗(yàn)了可能從規(guī)劃器中受益的那種機(jī)器人：一方面，它可以幫助商場(chǎng)中的消毒器、庫(kù)存柜臺(tái)和其他服務(wù)機(jī)器人。城市環(huán)境場(chǎng)景還建議在機(jī)器人停車(chē)系統(tǒng)中應(yīng)用。

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