Large-Scale Multirobot Coverage Path Planning on Grids With Path Deconfliction
Notice bibliographique
Résumé
We study Multi-Robot Coverage Path Planning (MCPP) on a 4-neighbor 2D grid$G$, which aims to compute paths for multiple robots to cover all cells of$G$. Traditional approaches are limited as they first compute coverage trees on a quadrant coarsened grid$\mathcal {H}$and then employ the Spanning Tree Coverage (STC) paradigm to generate paths on$G$, making them inapplicable to grids with partially obstructed$2 \times 2$blocks. To address this limitation, we reformulate the problem directly on$G$, revolutionizing grid-based MCPP solving and establishing new NP-hardness results. We introduce Extended-STC (ESTC), a novel paradigm that extends STC to ensure complete coverage with bounded suboptimality, even when$\mathcal {H}$includes partially obstructed blocks. Furthermore, we present LS-MCPP, a new algorithmic framework that integrates ESTC with three novel types of neighborhood operators within a local search strategy to optimize coverage paths directly on$G$. Unlike prior grid-based MCPP work, our approach also incorporates a versatile post-processing procedure that applies Multi-Agent Path Finding (MAPF) techniques to MCPP for the first time, enabling a fusion of these two important fields in multi-robot coordination. This procedure effectively resolves inter-robot conflicts and accommodates turning costs by solving a MAPF variant, making our MCPP solutions more practical for real-world applications. Extensive experiments demonstrate that our approach significantly improves solution quality and efficiency, managing up to 100 robots on grids as large as$256 \times 256$within minutes of runtime. Validation with physical robots confirms the feasibility of our solutions under real-world conditions.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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 ».