论文

空间异构连接下云推理的通信感知机器人执行

Communication-Aware Robot Execution for Cloud Inference under Spatially Heterogeneous Connectivity

摘要

云托管的基础模型使机器人能够使用超越机载计算限制的语义推理。在此设置中,机器人执行由云生成的当前可用原语,并且继续任务进度需要在该原语耗尽之前获得下一个云结果。这种执行在空间异构连接下变得脆弱,因为当前原语确定何时需要下一个结果,而无线环境确定可以在哪里提交下一个请求以及可以在哪里检索响应。减少延迟或改进单个传输的策略可以缩短这种依赖性,但它们无法确定支持可靠上传的提交位置并为响应检索留下可行的机会。为了解决这个问题,我们引入了请求-响应窗口,它表征了下一个云周期所需的时间,包括上行传输、云推理、下行检索和推理不确定性。在此窗口和可用的通信映射的基础上,所提出的框架将下一个请求点视为正在进行的原语执行期间的运动决策,选择它以为云请求提交提供足够的通信质量,同时在当前原语的有限支持内保留进度。选定的请求点被合并到本地规划器中,该规划器在提交之前引导机器人前往请求点,然后继续执行任务,同时保持足够的连接性以检索下一个云结果。根据测量建立的室内无线场景中的实验表明,所提出的方法在比较方法中实现了最佳或并列最佳任务成功,同时使用更少的请求尝试并产生更低的请求失败率。