論文の概要: One Ring to Rule Them All: Constrained Distributional Control for Massive-Scale Heterogeneous Robotic Ensemble Systems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.04502v1
- Date: Thu, 04 Dec 2025 06:14:58 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-03-23 08:17:40.122873
- Title: One Ring to Rule Them All: Constrained Distributional Control for Massive-Scale Heterogeneous Robotic Ensemble Systems
- Title（参考訳）: 一環全規則:大規模不均一ロボット組立システムにおける制約分布制御
- Authors: Andres Arias, Wei Zhang, Haoyu Qian, Jr-Shin Li, Chuangchuang Sun,
- Abstract要約: 本稿ではパラメータ化された異種ロボットシステムのための制約付きアンサンブル制御フレームワークを提案する。
我々は、パラメータ化されたアンサンブルのダイナミクスをカーネル空間のモーメントシステムにマッピングするモーメントカーネル変換を開発する。
訪問すべき多面的経路点や回避すべき障害物といった状態空間の制約もモーメント空間に変換され、安全で大規模なアンサンブル制御のための統一的な定式化がもたらされる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 7.238272030199012
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Ensemble control aims to steer a population of dynamical systems using a shared control input. This paper introduces a constrained ensemble control framework for parameterized, heterogeneous robotic systems operating under state and environmental constraints, such as obstacle avoidance. We develop a moment kernel transform that maps the parameterized ensemble dynamics to the moment system in a kernel space, enabling the characterization of population-level behavior. The state-space constraints, such as polyhedral waypoints to be visited and obstacles to be avoided, are also transformed into the moment space, leading to a unified formulation for safe, large-scale ensemble control. Expressive signal temporal logic specifications are employed to encode complex visit-avoid tasks, which are achieved through a single shared controller synthesized from our constrained ensemble control formulation. Simulation and hardware experiments demonstrate the effectiveness of the proposed approach in safely and efficiently controlling robotic ensembles within constrained environments.
- Abstract（参考訳）: アンサンブル制御は、共有制御入力を用いて力学系の集団を操ることを目的としている。
本稿では,障害物回避などの環境制約下で動作するパラメータ化・異種ロボットシステムのための制約付きアンサンブル制御フレームワークを提案する。
カーネル空間のモーメント・システムにパラメータ化アンサンブルのダイナミクスをマッピングするモーメント・カーネル・トランスフォーメーションを開発した。
訪問すべき多面的経路点や回避すべき障害物といった状態空間の制約もモーメント空間に変換され、安全で大規模なアンサンブル制御のための統一的な定式化がもたらされる。
制約アンサンブル制御の定式化から合成した1つの共有コントローラによって達成される複雑なビジエイドタスクを符号化するために,表現的信号時間論理仕様を用いる。
シミュレーションおよびハードウェア実験は,制約環境下でのロボットアンサンブルの安全かつ効率的な制御における提案手法の有効性を示す。
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