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基于多智能體強化學(xué)習的微裝配任務(wù)規劃方法
DOI:
CSTR:
作者:
作者單位:

1.大連理工大學(xué);2.大連理工大學(xué)機械工程學(xué)院

作者簡(jiǎn)介:

通訊作者:

中圖分類(lèi)號:

TP391

基金項目:

國家重點(diǎn)研發(fā)計劃資助項目(No. 2019YFB1310901);遼寧省“ 興遼英才計劃”資助項目(No.XLYC2002020);遼寧省自然科學(xué)(編號:2020-MS-104)


Microassembly Task Plaanning Method based on Multi-agent Reinforcement Learning
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    摘要:

    現有裝配任務(wù)規劃方式多為人工規劃,存在低效、高成本、易誤操作等問(wèn)題,為此分析了微裝配操作的任務(wù)特點(diǎn),以及對微裝配中多操作臂協(xié)作與競爭關(guān)系進(jìn)行了詳細分析,并提出多智能體強化學(xué)習中符合微裝配任務(wù)特點(diǎn)的動(dòng)作空間、狀態(tài)空間以及獎勵函數的構建方法;利用CoppeliaSim仿真軟件構建合理的仿真模型,對已有設備進(jìn)行物理建模,構建了基于多智能體深度確定性策略梯度算法的學(xué)習模型并進(jìn)行訓練,在仿真環(huán)境中對設計的狀態(tài)、動(dòng)作空間以及獎勵函數進(jìn)行了逐項實(shí)驗驗證,最終獲得了穩定的路徑以及完整的任務(wù)實(shí)施方案;仿真結果表明,提出的環(huán)境構建方法,更契合直角坐標運動(dòng)為主要框架的微裝配任務(wù),能夠克服現有規劃方法的不足,能夠實(shí)現可實(shí)際工程化的多臂協(xié)同操作,提高任務(wù)的效率以及規劃的自動(dòng)化程度。

    Abstract:

    The existing planning methods mostly are manual planning, which have problems such as inefficiency, high cost, and easy misoperation. Thus, the characteristics of microassembly operation tasks, collaboration and competition relationship of micro-assembly operation are analyzed in detail, and a method for the construction of action, state and reward conditions that conforms to the characteristics of micro-assembly tasks in multi-agent reinforcement learning is proposed. Using CoppeliaSim simulation software to model existing equipment physically, a learning model is built and trained based on multi-agent deep deterministic policy gradient algorithm, then the designed action, state and reward function are verified experimentally in simulation environment. Ultimately a stable path and complete task implementation scheme is obtained. The simulation results show that the proposed method is more suitable for the micro-assembly task with Cartesian coordinate motion as the main framework, and can overcome the shortcomings of existing planning methods. Besides, the method can realize the multi manipulator arm collaborative operation, which can be practically engineered and improve the efficiency of the task and the automation degree of planning.

    參考文獻
    相似文獻
    引證文獻
引用本文

徐興輝,唐大林,顧書(shū)豪,左佳祺,王曉東,任同群.基于多智能體強化學(xué)習的微裝配任務(wù)規劃方法計算機測量與控制[J].,2023,31(8):217-223.

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  • 收稿日期:2023-03-09
  • 最后修改日期:2023-03-14
  • 錄用日期:2023-03-15
  • 在線(xiàn)發(fā)布日期: 2023-08-22
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