Optimal Robot Path Planning In a Collaborative Human-Robot Team with Intermittent Human Availability

要約

この論文では、人間とロボットの協働チームにおけるロボットの最適な計画の問題に対する解決策を紹介します。このチームでは、人間のスーパーバイザーが断続的に対応して、ロボットがより迅速にタスクを完了できるように支援します。
具体的には、ロボットが支援を待つことができる時間に制限がある環境で、2 つの構成間の最速パスを計算するという課題に取り組みます。
この問題を解決するために、予算と臨界出発時間の概念を利用した新しいアプローチを提案します。これにより、既存の方法よりも大きな問題インスタンスに拡張しながら最適な解決策を得ることができます。
私たちは、市内の道路ネットワーク上のいくつかのベースライン アルゴリズムと比較し、得られたソリューションの品質を分析することで、アプローチの有効性を実証します。
私たちの研究は、人間の支援と環境上の制限を組み込むという重要な問題に対処することで、ロボット計画の分野に貢献します。これは、現実世界のアプリケーションに重大な影響を及ぼします。

要約(オリジナル)

This paper presents a solution for the problem of optimal planning for a robot in a collaborative human-robot team, where the human supervisor is intermittently available to assist the robot in completing tasks more quickly. Specifically, we address the challenge of computing the fastest path between two configurations in an environment with time constraints on how long the robot can wait for assistance. To solve this problem, we propose a novel approach that utilizes the concepts of budget and critical departure times, which enables us to obtain optimal solutions while scaling to larger problem instances than existing methods. We demonstrate the effectiveness of our approach by comparing it with several baseline algorithms on a city road network and analyzing the quality of the solutions obtained. Our work contributes to the field of robot planning by addressing the critical issue of incorporating human assistance and environmental restrictions, which has significant implications for real-world applications.

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