南加州大学(University of Southern California)和亚马逊机器人公司(Amazon Robotics)的研究人员探索了一种解决终身多智能体寻路(MAPF)问题的方法。在MAPF中,一组智能体必须被移动到不断变化的目标位置,而不会发生碰撞。他们说,在实验中,它可以为多达1000种药剂提供“高质量”的解决方案,显著优于现有的方法。
MAPF是许多自动系统的核心部分,比如无人驾驶汽车、无人机群,甚至是电子游戏中的人物AI。毫无疑问,亚马逊感兴趣的是它对仓储机器人的适用性。截至去年12月,亚马逊在其物流网络中拥有超过20万台移动机器。驱动单元自动将库存舱或平板包从一个位置移动到另一个位置,并且它们必须继续移动,它们被连续分配到新的目标位置。
研究者的解决方案将MAPF问题建模为含有由一系列边(线)连接的顶点(节点)的图形。垂直点与位置对应,边缘对应两个相邻地点和一组代理(如驱动单元)之间的连接。在每个时间步,每个代理都可以移动到相邻位置或等待当前位置。如果两个代理计划在同一时间占据同一个位置,就会发生碰撞。
提出的解决方案旨在规划无碰撞路径,将代理移动到它们的目标位置,同时最大化访问的平均位置数。给定冲突必须解决的时间范围和路径需要重新规划的频率,在每个时间步长,解决方案更新每个代理的开始和目标位置,并计算代理访问所有位置所需的步骤数。它还不断地向代理分配新的目标位置,然后找到无冲突的路径,并沿着这些生成的路径移动代理,并从序列中删除访问过的目标位置。
在模拟实验中,研究人员将一个仓库映射到一个33×46的网格上,网格上有16%的障碍物。研究人员说,他们的方法在吞吐量方面超过了其他所有方法。和物流分拣中心映射到37 -到- 77网格以10%的障碍,在某些细胞代表交付降落伞和工作站在人类把包放在驱动单元,他们报告说,少量的步伐加快了框架至多6倍的前提下的吞吐量。
合著者写道。“总的来说,我们的框架适用于一般的图形,使用用户指定的频率调用重新规划,并且能够生成灵活的计划,不仅能够适应在线设置,而且避免在预测遥远的未来时浪费计算工作。”
