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Adaptive Online Distributed Optimal Control of Very-Large-Scale Robotic Systems
arXiv - CS - Multiagent Systems Pub Date : 2020-03-04 , DOI: arxiv-2003.01891 Pingping Zhu, Chang Liu, Silvia Ferrari
arXiv - CS - Multiagent Systems Pub Date : 2020-03-04 , DOI: arxiv-2003.01891 Pingping Zhu, Chang Liu, Silvia Ferrari
This paper presents an adaptive online distributed optimal control approach
that is applicable to optimal planning for very-large-scale robotics systems in
highly uncertain environments. This approach is developed based on the optimal
mass transport theory. It is also viewed as an online reinforcement learning
and approximate dynamic programming approach in the Wasserstein-GMM space,
where a novel value functional is defined based on the probability density
functions of robots and the time-varying obstacle map functions describing the
changing environmental information. The proposed approach is demonstrated on
the path planning problem of very-largescale robotic systems where the
approximated layout of obstacles in the workspace is incrementally updated by
the observations of robots, and compared with some existing state-of-the-art
approaches. The numerical simulation results show that the proposed approach
outperforms these approaches in aspects of the average traveling distance and
the energy cost.
中文翻译:
超大规模机器人系统的自适应在线分布式优化控制
本文提出了一种自适应在线分布式最优控制方法,适用于高度不确定环境中超大规模机器人系统的优化规划。这种方法是基于最优质量传输理论开发的。它也被视为 Wasserstein-GMM 空间中的在线强化学习和近似动态规划方法,其中基于机器人的概率密度函数和描述不断变化的环境信息的时变障碍图函数定义了一个新的值函数。所提出的方法在超大规模机器人系统的路径规划问题上得到证明,其中工作空间中障碍物的近似布局通过机器人的观察逐步更新,并与一些现有的最先进方法进行比较。
更新日期:2020-03-17
中文翻译:
超大规模机器人系统的自适应在线分布式优化控制
本文提出了一种自适应在线分布式最优控制方法,适用于高度不确定环境中超大规模机器人系统的优化规划。这种方法是基于最优质量传输理论开发的。它也被视为 Wasserstein-GMM 空间中的在线强化学习和近似动态规划方法,其中基于机器人的概率密度函数和描述不断变化的环境信息的时变障碍图函数定义了一个新的值函数。所提出的方法在超大规模机器人系统的路径规划问题上得到证明,其中工作空间中障碍物的近似布局通过机器人的观察逐步更新,并与一些现有的最先进方法进行比较。