人間とロボットの協調作業を最適化する協調行動モデル
Collaborative Behavior Models for Optimized Human-Robot Teamwork
ロボットが人間の行動を予測しつつ自身の計画を同時に最適化するMPCベースの枠組みを提案し、物体受け渡しタスクで反応性の高い協調動作を実現した。
著者: Adam Fishman, Chris Paxton, Wei Yang, Dieter Fox, Byron Boots, Nathan Ratliff
分類: cs.RO
原文アブストラクト
Effective human-robot collaboration requires informed anticipation. The robot must anticipate the human's actions, but also react quickly and intuitively when its predictions are wrong. The robot must plan its actions to account for the human's own plan, with the knowledge that the human's behavior will change based on what the robot actually does. This cyclical game of predicting a human's future actions and generating a corresponding motion plan is extremely difficult to model using standard techniques. In this work, we describe a novel Model Predictive Control (MPC)-based framework for finding optimal trajectories in a collaborative, multi-agent setting, in which we simultaneously plan for the robot while predicting the actions of its external collaborators. We use human-robot handovers to demonstrate that with a strong model of the collaborator, our framework produces fluid, reactive human-robot interactions in novel, cluttered environments. Our method efficiently generates coordinated trajectories, and achieves a high success rate in handover, even in the presence of significant sensor noise.
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