论文
用于检测安全协作操作中行为变化的信念动态
Belief Dynamics for Detecting Behavioral Shifts in Safe Collaborative Manipulation
摘要
在共享工作空间中运行的机器人必须与其他代理保持安全协调,这些代理的行为在任务执行期间可能会发生变化。当协作Agent在情节中途改变策略时,继续使用过时的假设可能会导致不安全的行为并增加碰撞风险。因此,可靠地检测此类行为模式的变化至关重要。我们研究 ManiSkill 共享工作空间操作任务中受控非平稳性下的状态切换检测。通过十种检测方法和五种随机种子,启用检测可将切换后冲突减少 52%。然而,平均性能掩盖了显着的可靠性差异:在+-3步的实际容差下,检测范围从86%到30%,而在+-5步的情况下,所有方法都达到100%。我们引入了 UA-TOM,这是一个轻量级的信念跟踪模块,它使用选择性状态空间动力学、因果注意力和预测误差信号来增强冻结的视觉语言动作(VLA)控制主干。在 5 个种子和 1200 个剧集中,UA-TOM 在无辅助方法中实现了最高的检测率(+-3 时为 85.7%)和最低的近距离时间(4.8 步),优于 Oracle(5.3 步)。分析显示,隐藏状态更新幅度在机制切换时增加了 17 倍,并在大约 10 个时间步长内衰减,而离散化步骤收敛到接近恒定值(Delta_t 约为 0.78),这表明灵敏度是由学习的动态而不是依赖于输入的门控驱动的。 Overcooked 中的跨域实验显示了因果注意力和预测误差信号的互补作用。 UA-TOM 引入了 7.4 毫秒的推理开销(50 毫秒控制预算的 14.8%),无需修改基本策略即可实现可靠的机制切换检测。