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原文导读 · 原标题中译

多物体多目标投掷的快速规划

Fast Planning for Multi-object Multi-target Throwing

材料发布 2026-10-07 · arXiv · 作者论文 · 核查 2026-10-18
Fig. 6:多投掷(multi-throw)协同的动机。单目标规划器(single-target planner)针对每个目标给出多个有效构型(Target 1 为红色,Target 2 为蓝色)。若各自独立地选择构型,可能导致关节空间中出现较大的切换(虚线弧);而协同选择则能最小化总执行时间(实线箭头)。 图片出处
Fig. 7:多目标协调器(multi-target coordinator):给定多个目标,单目标投掷规划器为每个目标生成候选解;协调器搜索使总执行时间最小的最佳组合。 图片出处

内容摘要

多物体、多目标投掷需要兼顾动作耗时与规划开销。作者提出MOMT规划框架,让机械臂在连续运动中将手持物体投向不同目标,重点解决逐个独立规划可能造成的关节空间大幅转移。

方法将单目标解生成与多目标协调分离:利用固定基座机械臂的旋转不变性压缩表示,将描述有效释放状态的后向可达管与机器人最大速度字典匹配,每个目标的可行投掷构型生成耗时低于5毫秒;协调阶段以剪枝Greedy搜索权衡规划时间与执行耗时。

在Kuka iiwa 7搭配Allegro手的双物体实机实验中,10组目标配置下,Greedy相比Naive独立规划使执行时间减少29%,但规划耗时为69.8±32.3秒,Naive为0.06±0.02秒;两者均投中14/20次。动态改靶演示采用Naive,总重规划延迟低于100毫秒,无需停机,不能将该响应速度与Greedy的执行收益合并理解。

这些结果来自作者实验:实机抓持构型经手工调试,三、四物体扩展仅在仿真中评估;框架假设投掷空间无障碍,并将飞行物体视为不计气动与自旋的质点。

点评

该工作展示了以单目标候选生成和多目标协调分解投掷规划的路径;执行更快与在线响应更快取决于不同搜索策略,并非同一配置同时取得。

实机证据限于双物体任务,未显示命中率提升;当前手的工作空间与释放干扰限制了更多物体的实机扩展,无障碍和简化飞行模型也限定了结果适用范围。

版本与核查范围

版本 2610.09224v1 · 原文定位与程序检查、独立上下文模型复核;不代表独立研究复现。。依据已核查材料整理;未运行模型或机器人。

原文与定位

  • 原文链接 #S1.p3.1;figcaption[8];#S3.SS3.p1.1;#S1.I1.i2.p1.1;#S6.p1.1;#S3.SS2.SSS5.p1.1;#S4.SS3.SSS1.p1.1;#S4.SS3.SSS1.p4.1;#S3.SS3.SSS1.p1.1;#S4.T5.5;#S4.SS3.SSS2.p1.1;#S4.SS3.SSS2.p3.1