Robust MADER: Decentralized Multiagent Trajectory Planner Robust to Communication Delay in Dynamic Environments

要約

通信の遅延は、マルチエージェント システムにとって致命的となる可能性があります。
しかし、既存の最先端のマルチエージェント軌道プランナーのほとんどは、完璧なコミュニケーションを前提としているため、現実の環境でこの問題を修正する戦略が欠けています。
この課題に対処するために、通信遅延に強い分散型非同期マルチエージェント軌道プランナーである Robust MADER (RMADER) を提案します。
RMADER は、(1) 遅延チェック ステップ、(2) 2 ステップの軌道公開スキーム、および (3) 新しい軌道の保存と確認のアプローチを導入することにより、安全性を確保します。
私たちの主な貢献には、非同期分散軌道共有における衝突のない軌道生成の再帰的実現可能性の証明、シミュレーション ベンチマーク研究、さまざまなネットワーク トポロジや動的障害物を使用したハードウェア実験が含まれます。
RMADER は衝突のない軌道生成の成功率 100% を達成することで既存のアプローチを上回っていますが、次に優れた非同期分散手法は 83% の成功率しか達成していないことを示します。

要約(オリジナル)

Communication delays can be catastrophic for multiagent systems. However, most existing state-of-the-art multiagent trajectory planners assume perfect communication and therefore lack a strategy to rectify this issue in real-world environments. To address this challenge, we propose Robust MADER (RMADER), a decentralized, asynchronous multiagent trajectory planner robust to communication delay. RMADER ensures safety by introducing (1) a Delay Check step, (2) a two-step trajectory publication scheme, and (3) a novel trajectory-storing-and-checking approach. Our primary contributions include: proving recursive feasibility for collision-free trajectory generation in asynchronous decentralized trajectory-sharing, simulation benchmark studies, and hardware experiments with different network topologies and dynamic obstacles. We show that RMADER outperforms existing approaches by achieving a 100% success rate of collision-free trajectory generation, whereas the next best asynchronous decentralized method only achieves 83% success.

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