Planificació de moviments en entorns amb incertesa per a manipulació d'objectes

Abstract

La planificació de moviments per a la manipulació s'estudia generalment en entorns ben calibrats, on les accions i les percepcions de l'entorn determinístiques. En aquest projecte es vol explorar les implicacions de considerar la incertesa associada tant a les accions com a les percepcions. L'objectiu és planificar amb incertesa els moviments que realitzarà un braç manipulador que té la tasca d'agafar un objecte alhora que ha d'evitar la col∙lisió amb els obstacles de l'entorn. En primer lloc s'ha estudiat la planificació de moviments considerant incertesa en les accions executades (moviments). En aquest cas s'ha aplicat un procés de decisió Markovià (MDP) on es tenen en compte les probabilitats d'obtenir diferents resultats per a una mateixa acció. En aquest model es suposa que l'estat del manipulador és conegut. En segon lloc, s'ha introduït la incertesa en les observacions (posicions). D'aquesta manera s'han de valorar les probabilitats d'estar en diferents estats. S'ha estudiat la viabilitat d'usar la tècnica coneguda com POMDP (Partially Observable MDP) per a resoldre aquesta situació, que té en compte a la vegada la incertesa a les observacions i accions. Per a l'experimentació, s'ha utilitzat un simulador per a validar els resultats utilitzant un entorn gràfic similar al d'un manipulador real. També es realitzarà una fase d'experimentació amb un manipulador real. Les eines emprades són el braç robòtic WAM, únic a Europa, amb una mà de tres dits Barrett, i una càmera de temps de vol (ToF, Time of Flight) Swissranger SR3100 que proporciona directament informació de profunditat de l'escena.