Reinforcement learning for path planning of free-floating space robotic manipulator with collision avoidance and observation noise
Notice bibliographique
Résumé
This study introduces a novel approach for the path planning of a 6-degree-of-freedom free-floating space robotic manipulator, focusing on collision and obstacle avoidance through reinforcement learning. It addresses the challenges of dynamic coupling between the spacecraft and the robotic manipulator, which significantly affects control and precision in the space environment. An innovative reward function is introduced in the reinforcement learning framework to ensure accurate alignment of the manipulator’s end effector with its target, despite disturbances from the spacecraft and the need for obstacle and collision avoidance. A key feature of this study is the use of quaternions for orientation representation to avoid the singularities associated with conventional Euler angles and enhance the training process’ efficiency. Furthermore, the reward function incorporates joint velocity constraints to refine the path planning for the manipulator joints, enabling efficient obstacle and collision avoidance. Another key feature of this study is the inclusion of observation noise in the training process to enhance the robustness of the agent. Results demonstrate that the proposed reward function enables effective exploration of the action space, leading to high precision in achieving the desired objectives. The study provides a solid theoretical foundation for the application of reinforcement learning in complex free-floating space robotic operations and offers insights for future space missions.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».