Distributed Behavior Trees for Heterogeneous Robot Teams

要約

異種ロボット チームは幅広い機能を提供できるため、ミッションを処理する際に大きなメリットが得られます。
ただし、それらは、異種の機能を処理するのに適しているだけでなく、個々のロボットを制限しない一貫した表現でそれらの機能を組み合わせたり分散したりできる、機能とミッションの定義に対する新しいアプローチも必要とします。
動作ツリーは、必要なプロパティの多くを提供し、ロボット制御で人気が高まっており、マルチロボット調整用に提案されていますが、常に別個の動作ツリーとして、事前に定義され、チームの変更を考慮していません。
この論文では、複雑な現実世界のロボットミッションを処理でき、コスト計算、サブツリー配布、データ配線のための組み込み機能を提供することで分散実行に向けた新しいビヘイビアツリーアプローチを提案します。
正式な定義、ros_bt_py ライブラリとしてのそのオープンソース実装、およびその機能の実験的検証を紹介します。

要約(オリジナル)

Heterogeneous Robot Teams can provide a wide range of capabilities and therefore significant benefits when handling a mission. However, they also require new approaches to capability and mission definition that are not only suitable to handle heterogeneous capabilities but furthermore allow a combination or distribution of them with a coherent representation that is not limiting the individual robot. Behavior Trees offer many of the required properties, are growing in popularity for robot control and have been proposed for multirobot coordination, but always as separate behavior tree, defined in advance and without consideration for a changing team. In this paper, we propose a new behavior tree approach that is capable to handle complex real world robotic missions and is geared towards a distributed execution by providing built in functionalities for cost calculation, subtree distribution and data wiring. We present a formal definition, its open source implementation as ros_bt_py library and experimental verification of its capabilities.

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