19、多机器人协作装配规划：概念、案例与核心技术

多机器人协作装配规划：概念、案例与核心技术

1. 引言

在自动化生产领域，多机器人协作装配是一个具有挑战性但又极具潜力的方向。传统的规划方法在处理复杂装配问题时面临诸多困难，如计算复杂度高、难以处理死锁等。本文将介绍一种模块化和领域引导的规划方法，旨在优化多机器人协作装配的规划过程，提高规划效率和可靠性。

2. 相关工作

早期计算机科学中，规划问题受到广泛关注。以下是一些常见的规划方法及其特点：
| 方法 | 特点 | 局限性 |
| — | — | — |
| STRIPS 形式主义 | 由描述环境的状态和具有前置条件与结果的动作组成，用于状态空间搜索 | 计算时间长，分支因子大，复杂度呈指数级增长 |
| A* 算法 | 使用启发式方法引导状态搜索 | 需要适合给定领域的适应度函数 |
| ABSTRIPS | 利用自动推导的抽象层次来最小化状态搜索 | - |
| 规划领域定义语言（PDDL） | 简化规划问题在不同规划器之间的转移 | 对于更复杂的规划问题仍然难以解决，未利用规划领域中自然存在的抽象 |
| 层次任务网络（HTNs） | 用简单任务序列替代复杂任务，需要详细的领域知识 | - |

mermaid 流程图如下：

graph LR
    A[早期规划方法] --> B[STRIPS 形式主义]
    A --> C[A* 算法]
    A --> D[ABSTRIPS]
    A --> E[PDDL]
    A --> F[HTNs]