論文の概要: Hierarchical Task Model Predictive Control for Sequential Mobile Manipulation Tasks
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.10232v1
- Date: Tue, 10 Mar 2026 21:07:02 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-03-23 08:17:42.182586
- Title: Hierarchical Task Model Predictive Control for Sequential Mobile Manipulation Tasks
- Title(参考訳): 逐次移動操作タスクの階層的タスクモデル予測制御
- Authors: Xintong Du, Siqi Zhou, Angela P. Schoellig,
- Abstract要約: 本稿では,ロボットの冗長性を効果的に活用することにより,性能と反応性を改善したシーケンシャルタスクを完遂できる新しい階層型タスクモデル予測制御フレームワークを提案する。
典型的な単一タスクアーキテクチャと比較して,提案した階層型タスク制御アーキテクチャにより,ロボットはタスク空間の短い経路を横切ることができ,デリバリタスクのシーケンスの実行時の実行時間を2.3倍速くすることができる。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 10.635304654522814
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Mobile manipulators are envisioned to serve more complex roles in people's everyday lives. With recent breakthroughs in large language models, task planners have become better at translating human verbal instructions into a sequence of tasks. However, there is still a need for a decision-making algorithm that can seamlessly interface with the high-level task planner to carry out the sequence of tasks efficiently. In this work, building on the idea of nonlinear lexicographic optimization, we propose a novel Hierarchical-Task Model Predictive Control framework that is able to complete sequential tasks with improved performance and reactivity by effectively leveraging the robot's redundancy. Compared to the state-of-the-art task-prioritized inverse kinematic control method, our approach has improved hierarchical trajectory tracking performance by 42% on average when facing task changes, robot singularity and reference variations. Compared to a typical single-task architecture, our proposed hierarchical task control architecture enables the robot to traverse a shorter path in task space and achieves an execution time 2.3 times faster when executing a sequence of delivery tasks. We demonstrated the results with real-world experiments on a 9 degrees of freedom mobile manipulator.
- Abstract(参考訳): 移動マニピュレータは、人々の日常生活においてより複雑な役割を果たすことが想定されている。
近年の大規模言語モデルにおけるブレークスルーにより、タスクプランナーは人間の言語命令を一連のタスクに翻訳する能力が向上した。
しかし、タスクの順序を効率的に実行するために、ハイレベルなタスクプランナとシームレスに対話できる意思決定アルゴリズムが必要である。
本研究では,非線形レキシコグラフィー最適化のアイデアに基づいて,ロボットの冗長性を効果的に活用し,性能と反応性を向上したシーケンシャルタスクを完遂できる新しい階層型タスクモデル予測制御フレームワークを提案する。
課題変化やロボットの特異性,基準変動などに直面した場合の階層的軌道追跡性能を平均42%向上させた。
典型的な単一タスクアーキテクチャと比較して,提案した階層型タスク制御アーキテクチャにより,ロボットはタスク空間の短い経路を横切ることができ,デリバリタスクのシーケンスの実行時の実行時間を2.3倍速くすることができる。
9自由度移動マニピュレータを用いた実世界の実験を行った。
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