Path Planning Collision Avoidance Using Reinforcement Learning
Autor(a) principal: | |
---|---|
Data de Publicação: | 2021 |
Outros Autores: | , , , , , , |
Tipo de documento: | Capítulo de livro |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC) |
Texto Completo: | http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/65139 |
Resumo: | Industrial robots have grown over the years making production systems more and more efficient, requiring the need for efficient trajectory generation algorithms that optimize and, if possible, generate collision-free trajectories without interrupting the production process. In this work is presented the use of Reinforcement Learning (RL), based on the Q-Learning algorithm, in the trajectory generation of a robotic manipulator and also a comparison of its use with and without constraints of the manipulator kinematics, in order to generate collision free trajectories. The results of the simulations are presented with respect to the efficiency of the algorithm and its use in trajectory generation, a comparison of the computational cost for the use of constraints is also presented. |
id |
UFC-7_ae5795efebeee3a5d1d301115caa70ec |
---|---|
oai_identifier_str |
oai:repositorio.ufc.br:riufc/65139 |
network_acronym_str |
UFC-7 |
network_name_str |
Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC) |
repository_id_str |
|
spelling |
Path Planning Collision Avoidance Using Reinforcement LearningPath Planning Collision Avoidance Using Reinforcement LearningPlanejamento de caminhoPrevenção de colisãoAprendizagem por reforçoManipulador robóticoGeração de trajetóriaPath planningCollision avoidanceReinforcement learningRobotic manipulatorTrajectory generationIndustrial robots have grown over the years making production systems more and more efficient, requiring the need for efficient trajectory generation algorithms that optimize and, if possible, generate collision-free trajectories without interrupting the production process. In this work is presented the use of Reinforcement Learning (RL), based on the Q-Learning algorithm, in the trajectory generation of a robotic manipulator and also a comparison of its use with and without constraints of the manipulator kinematics, in order to generate collision free trajectories. The results of the simulations are presented with respect to the efficiency of the algorithm and its use in trajectory generation, a comparison of the computational cost for the use of constraints is also presented.Os robôs industriais têm crescido ao longo dos anos tornando os sistemas de produção cada vez mais eficientes, exigindo a necessidade de algoritmos de geração de trajetórias eficientes que otimizem e, se possível, gerem trajetórias livres de colisão sem interromper o processo de produção. Neste trabalho é apresentado o uso da Aprendizagem por Reforço (AR), baseado no algoritmo Q-Learning, na geração de trajetórias de um manipulador robótico e também uma comparação de seu uso com e sem restrições da cinemática do manipulador, a fim de gerar trajetórias livres de colisão. Os resultados das simulações são apresentados com relação à eficiência do algoritmo e seu uso na geração de trajetórias, uma comparação do custo computacional para o uso de restrições também é apresentada.Atena Editora - https://www.atenaeditora.com.br2022-04-18T17:28:38Z2022-04-18T17:28:38Z2021info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bookPartapplication/pdfBATISTA, Josias Guimarães; DIAS, Emerson Veras Aragão; VASCONCELOS, Felipe José de Sousa; RAMOS, Kaio Martins; SOUZA, Darielson Araújo de; SILVA, José Leonardo Nunes da. Path planning collision avoidance using reinforcement learning. In: DALLAMUTA, João; HOLZMANN, Henrique Ajuz. Engenharia elétrica: o mundo sob perspectivas avançadas. Ponta Grossa - PR: Atena, 2021. Cap. 16, p. 237-251. DOI 10.22533/at.ed.13821130516978-65-5983-013-8DOI 10.22533/at.ed.138211305DOI 10.22533/at.ed.13821130516http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/65139Batista, Josias GuimarãesDias, Emerson Veras AragãoVasconcelos, Felipe José de SousaRamos, Kaio MartinsSouza, Darielson Araújo deSilva, José Leonardo Nunes daLopes, João Luiz DallamutaHolzman, Henrique Ajuzporreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC)instname:Universidade Federal do Ceará (UFC)instacron:UFCinfo:eu-repo/semantics/openAccess2022-12-06T11:46:36Zoai:repositorio.ufc.br:riufc/65139Repositório InstitucionalPUBhttp://www.repositorio.ufc.br/ri-oai/requestbu@ufc.br || repositorio@ufc.bropendoar:2024-09-11T18:19:39.228519Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC) - Universidade Federal do Ceará (UFC)false |
dc.title.none.fl_str_mv |
Path Planning Collision Avoidance Using Reinforcement Learning Path Planning Collision Avoidance Using Reinforcement Learning |
title |
Path Planning Collision Avoidance Using Reinforcement Learning |
spellingShingle |
Path Planning Collision Avoidance Using Reinforcement Learning Batista, Josias Guimarães Planejamento de caminho Prevenção de colisão Aprendizagem por reforço Manipulador robótico Geração de trajetória Path planning Collision avoidance Reinforcement learning Robotic manipulator Trajectory generation |
title_short |
Path Planning Collision Avoidance Using Reinforcement Learning |
title_full |
Path Planning Collision Avoidance Using Reinforcement Learning |
title_fullStr |
Path Planning Collision Avoidance Using Reinforcement Learning |
title_full_unstemmed |
Path Planning Collision Avoidance Using Reinforcement Learning |
title_sort |
Path Planning Collision Avoidance Using Reinforcement Learning |
author |
Batista, Josias Guimarães |
author_facet |
Batista, Josias Guimarães Dias, Emerson Veras Aragão Vasconcelos, Felipe José de Sousa Ramos, Kaio Martins Souza, Darielson Araújo de Silva, José Leonardo Nunes da Lopes, João Luiz Dallamuta Holzman, Henrique Ajuz |
author_role |
author |
author2 |
Dias, Emerson Veras Aragão Vasconcelos, Felipe José de Sousa Ramos, Kaio Martins Souza, Darielson Araújo de Silva, José Leonardo Nunes da Lopes, João Luiz Dallamuta Holzman, Henrique Ajuz |
author2_role |
author author author author author author author |
dc.contributor.author.fl_str_mv |
Batista, Josias Guimarães Dias, Emerson Veras Aragão Vasconcelos, Felipe José de Sousa Ramos, Kaio Martins Souza, Darielson Araújo de Silva, José Leonardo Nunes da Lopes, João Luiz Dallamuta Holzman, Henrique Ajuz |
dc.subject.por.fl_str_mv |
Planejamento de caminho Prevenção de colisão Aprendizagem por reforço Manipulador robótico Geração de trajetória Path planning Collision avoidance Reinforcement learning Robotic manipulator Trajectory generation |
topic |
Planejamento de caminho Prevenção de colisão Aprendizagem por reforço Manipulador robótico Geração de trajetória Path planning Collision avoidance Reinforcement learning Robotic manipulator Trajectory generation |
description |
Industrial robots have grown over the years making production systems more and more efficient, requiring the need for efficient trajectory generation algorithms that optimize and, if possible, generate collision-free trajectories without interrupting the production process. In this work is presented the use of Reinforcement Learning (RL), based on the Q-Learning algorithm, in the trajectory generation of a robotic manipulator and also a comparison of its use with and without constraints of the manipulator kinematics, in order to generate collision free trajectories. The results of the simulations are presented with respect to the efficiency of the algorithm and its use in trajectory generation, a comparison of the computational cost for the use of constraints is also presented. |
publishDate |
2021 |
dc.date.none.fl_str_mv |
2021 2022-04-18T17:28:38Z 2022-04-18T17:28:38Z |
dc.type.status.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
dc.type.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/bookPart |
format |
bookPart |
status_str |
publishedVersion |
dc.identifier.uri.fl_str_mv |
BATISTA, Josias Guimarães; DIAS, Emerson Veras Aragão; VASCONCELOS, Felipe José de Sousa; RAMOS, Kaio Martins; SOUZA, Darielson Araújo de; SILVA, José Leonardo Nunes da. Path planning collision avoidance using reinforcement learning. In: DALLAMUTA, João; HOLZMANN, Henrique Ajuz. Engenharia elétrica: o mundo sob perspectivas avançadas. Ponta Grossa - PR: Atena, 2021. Cap. 16, p. 237-251. DOI 10.22533/at.ed.13821130516 978-65-5983-013-8 DOI 10.22533/at.ed.138211305 DOI 10.22533/at.ed.13821130516 http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/65139 |
identifier_str_mv |
BATISTA, Josias Guimarães; DIAS, Emerson Veras Aragão; VASCONCELOS, Felipe José de Sousa; RAMOS, Kaio Martins; SOUZA, Darielson Araújo de; SILVA, José Leonardo Nunes da. Path planning collision avoidance using reinforcement learning. In: DALLAMUTA, João; HOLZMANN, Henrique Ajuz. Engenharia elétrica: o mundo sob perspectivas avançadas. Ponta Grossa - PR: Atena, 2021. Cap. 16, p. 237-251. DOI 10.22533/at.ed.13821130516 978-65-5983-013-8 DOI 10.22533/at.ed.138211305 DOI 10.22533/at.ed.13821130516 |
url |
http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/65139 |
dc.language.iso.fl_str_mv |
por |
language |
por |
dc.rights.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/openAccess |
eu_rights_str_mv |
openAccess |
dc.format.none.fl_str_mv |
application/pdf |
dc.publisher.none.fl_str_mv |
Atena Editora - https://www.atenaeditora.com.br |
publisher.none.fl_str_mv |
Atena Editora - https://www.atenaeditora.com.br |
dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC) instname:Universidade Federal do Ceará (UFC) instacron:UFC |
instname_str |
Universidade Federal do Ceará (UFC) |
instacron_str |
UFC |
institution |
UFC |
reponame_str |
Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC) |
collection |
Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC) |
repository.name.fl_str_mv |
Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC) - Universidade Federal do Ceará (UFC) |
repository.mail.fl_str_mv |
bu@ufc.br || repositorio@ufc.br |
_version_ |
1813028756799881216 |