更快的瓦砾机器人的路径规划

密歇根大学的研究人员表明，一种新的算法将使用武器类附件的机器人加速了使用武器类附属物的机器人的路径规划，以维持灾难区域或建筑工地的危险地形等。改进的路径规划算法发现了一个经常作为标准算法的成功路径，同时需要更少的处理时间。

“In a collapsed building or on very rough terrain, a robot won’t always be able to balance itself and move forward with just its feet,” said Dmitry Berenson, an associate professor of electrical and computer engineering and core faculty in the Robotics Institute. “You need new algorithms to figure out where to put both feet and hands. You need to coordinate all these limbs together to maintain stability, and what that boils down to is a very difficult problem.”

该研究使机器人能够确定地形在计算成功前进前的地形之前的困难，这可能包括在墙壁上用一只或两只手支撑在下一步。

“首先，我们用机器学习将机器人培养到不同的方式，它可以将它的手脚放置在保持平衡并取得进展，”玉智林，近期机器人博士毕业生和软件工程师，在Nuro，Inc。“然后，当放置在一个新的复杂环境中时，机器人可以使用它所学的内容来确定路径如何遍历，允许它更快地找到目标的路径。“

然而，即使在使用这种遍历性估计时，使用传统规划算法计划长路径仍然耗时。

“如果我们试图在长路径上找到所有的手和脚位置，那就花了很长时间，”Berenson说。

因此，该团队使用了“划分和征服”方法，将路径分成艰难到遍历的部分，在那里他们可以应用其基于学习的方法，更容易遍历，其中更简单的路径规划方法更好。

“这听起来很简单，但真的很难知道如何正确分开这个问题，并为每个段使用哪种规划方法，”林说。

为此，他们需要整个环境的几何模型。这可以在实践中与飞行无人机在机器人领先的侦察员中实现。

在一个虚拟实验中，在瓦砾走廊中的人形机器人，团队的方法在成功和总时间在灾难情景中需要快速行动时，团队的方法表现出了先前的方法。具体而言，超过50项试验，它们的方法达到了与基本路径规划师的26％相比的目标84％，并在3分钟内完成了3分钟，而基本路径规划师相比。

该团队还展示了他们的方法在现实世界中工作的能力，移动操纵器 - 带有躯干和两臂的轮式机器人。随着机器人的底座放在陡峭的坡道上，它必须在移动时使用其“手”在不平坦的表面上支撑自身。机器人利用该团队的方法在基本路径规划器中与超过3.5秒相比，在刚刚的十分之一秒内在第十附近进行规划路径。

在未来的工作中，团队希望纳入动态稳定的运动，类似于人类和动物的自然运动，这将使机器人不得不经常平衡，并且可以提高其运动速度。

- 由Chris Vavra，Web Content Manager编辑，控制工程，CFE媒体和技术，cvavra@cfemedia.com.。