This paper presents a learning framework to estimate an agent capability and task requirement model for multi-agent task allocation. With a set of team configurations and the corresponding task performances as the training data, linear task constraints can be learned to be embedded in many existing optimization-based task allocation frameworks. Comprehensive computational evaluations are conducted to test the scalability and prediction accuracy of the learning framework with a limited number of team configurations and performance pairs. A ROS and Gazebo-based simulation environment is developed to validate the proposed requirements learning and task allocation framework in practical multi-agent exploration and manipulation tasks. Results show that the learning process for scenarios with 40 tasks and 6 types of agents uses around 12 seconds, ending up with prediction errors in the range of 0.5-2%.
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在不同的运动模式之间切换(例如,楼梯上升/下降,坡道上升/下降)时,动力的假肢腿必须预见用户的意图。许多数据驱动的分类技术已经证明了预测用户意图的有希望的结果,但是这些意图预测模型对新主题的表现仍然不受欢迎。在其他域(例如,图像分类)中,通过从大型数据集(即预训练的模型)中使用先前学习的功能,然后将此学模型转移到可用的新任务中,可以提高转移学习的精度。在本文中,我们开发了一个基于人类运动数据集的内部受试者(受试者)和主体间(主体独立)验证的深卷卷神经网络。然后,我们使用剩下的主题中的一小部分(10%)将转移学习应用于主题独立的模型。我们比较了这三个模型的性能。我们的结果表明,转移学习(TL)模型的表现优于主题无关(IND)模型,并且与主题依赖性(DEP)模型(DEP错误:0.74 $ \ pm $ 0.002%,IND错误:11.59 $ \ \ PM $ 0.076%,TL错误:3.57 $ \ pm $ 0.02%,有10%的数据)。此外,正如预期的那样,随着剩余主题的更多数据的可用性,转移学习精度会提高。我们还通过各种传感器配置评估了意图预测系统的性能,这些传感器配置可能会在假肢应用程序中可用。我们的结果表明,假体的大腿IMU足以预测实践中的运动意图。
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机器人的感知目前处于在有效的潜在空间中运行的现代方法与数学建立的经典方法之间的跨道路,并提供了可解释的,可信赖的结果。在本文中,我们引入了卷积的贝叶斯内核推理(Convbki)层,该层在可分离的卷积层中明确执行贝叶斯推断,以同时提高效率,同时保持可靠性。我们将层应用于3D语义映射的任务,在该任务中,我们可以实时学习激光雷达传感器信息的语义几何概率分布。我们根据KITTI数据集的最新语义映射算法评估我们的网络,并通过类似的语义结果证明了延迟的提高。
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这项工作通过建立最近提出的轨迹排名最大的熵深逆增强学习(T-Medirl),为拥挤的环境中具有社会意识的本地规划师的新框架提出了一个新的框架。为了解决社会导航问题,我们的多模式学习计划者明确考虑了社会互动因素以及社会意识因素,以从T-Medirl Pipeline中学习,以从人类的示范中学习奖励功能。此外,我们建议使用机器人周围行人的突然速度变化来解决人类示范中的亚临时性。我们的评估表明,这种方法可以成功地使机器人在拥挤的社交环境中导航,并在成功率,导航时间和入侵率方面胜过最先进的社会导航方法。
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这项工作报告了开发针对腿部机器人地形遍历性建模的深层增强学习方法,该方法既包含了外部感受和本体感受性的感觉数据。现有作品使用机器人不合时宜的外部感受的环境特征或手工制作的运动功能;取而代之的是,我们建议还从本体感受的感官数据中学习机器人特异性惯性特征,以在单个深层神经网络中奖励近似。合并惯性功能可以改善模型保真度,并提供取决于在部署过程中机器人状态的奖励。我们使用最大熵深的逆增强学习(Medirl)算法训练奖励网络,并同时提出最大程度地减少轨迹排名损失,以应对腿部机器人示范的次优。所证明的轨迹通过运动能源消耗来排名,以学习能源感知的奖励功能和比示范更节能的政策。我们使用MIT Mini-Cheetah机器人和Mini-Cheetah模拟器收集的数据集评估我们的方法。该代码可在https://github.com/ganlumomo/minicheetah-traversability-irl上公开获得。
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本文开发了一个名为“提供者 - 核能机构”(PCR)的新型框架,适用于社会辅助机器人,该机器人支持对人类机器人相互作用中共同理解的研究。提供者,客户和机器人共享对环境的可行和直观的表示,以创建最能满足各方综合需求的计划。该计划是通过基于先前构建的多模式导航图的客户端和机器人之间的交互形成的。在与客户互动之前,在提供商和机器人之间进行了协作,以导航图的形式进行解释的环境表示形式。我们建立了提出的框架的实现,以自主创建室内环境的空间语义表示。此外,我们开发了一个计划者,该计划者受到该机构的提供者和客户的约束,并动态地计划了对每个感兴趣领域的访问。评估表明,PCR框架的拟议实现可以成功制定计划,同时满足指定的时间预算和序列约束,并超越贪婪的基线。
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本文提出了一种新的点云卷积结构,该结构学习了SE(3) - 等级功能。与现有的SE(3) - 等级网络相比,我们的设计轻巧,简单且灵活,可以合并到一般的点云学习网络中。我们通过为特征地图选择一个非常规域,在模型的复杂性和容量之间取得平衡。我们通过正确离散$ \ mathbb {r}^3 $来完全利用旋转对称性来进一步减少计算负载。此外,我们采用置换层从其商空间中恢复完整的SE(3)组。实验表明,我们的方法在各种任务中实现了可比或卓越的性能,同时消耗的内存和运行速度要比现有工作更快。所提出的方法可以在基于点云的各种实用应用中促进模棱两可的特征学习,并激发现实世界应用的Equivariant特征学习的未来发展。
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这项工作通过创建具有准确而完整的动态场景的新颖户外数据集来解决语义场景完成(SSC)数据中的差距。我们的数据集是由每个时间步骤的随机采样视图形成的,该步骤可监督无需遮挡或痕迹的场景的普遍性。我们通过利用最新的3D深度学习体系结构来使用时间信息来创建最新的开源网络中的SSC基准,并构建基准实时密集的局部语义映射算法MotionsC。我们的网络表明,提出的数据集可以在存在动态对象的情况下量化和监督准确的场景完成,这可以导致改进的动态映射算法的开发。所有软件均可在https://github.com/umich-curly/3dmapping上找到。
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本文提出了一种新的基于图像的本地化框架,通过融合卷积神经网络(CNN)和顺序图像'几何约束来明确地定位相机/机器人。相机使用单个或少数观察图像和具有6度自由度姿势标签的训练图像本地化。采用暹罗网络结构来训练图像描述符网络,检索训练集中的视觉上类似的候选图像以使测试图像的几何上定位。同时,概率运动模型基于恒定速度假设预测姿势。最后使用它们的不确定性融合了两个估计的姿势以产生准确的姿态预测。该方法利用几何不确定性,适用于由漫反射照明主导的室内情景。仿真和真实数据集的实验证明了我们提出的方法的效率。结果进一步表明,与几何约束相比,将基于CNN的框架与几何约束相比,与仅CNN的方法相比,尤其是当训练数据大小小时。
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本文报告了一个动态语义映射框架,该框架将3D场景流量测量纳入封闭形式的贝叶斯推理模型中。环境中动态对象的存在可能会导致当前映射算法中的伪影和痕迹,从而导致后方地图不一致。我们利用深度学习利用最新的语义细分和3D流量估计,以提供MAP推断的测量。我们开发了一个贝叶斯模型,该模型以流量传播,并渗透3D连续(即可以在任意分辨率下查询)语义占用率图优于其静态对应物的语义占用图。使用公开数据集的广泛实验表明,所提出的框架对其前身和深度神经网络的输入测量有所改善。
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