Collision Detection Accelerated: An Optimization Perspective
Identifikátory výsledku
Kód výsledku v IS VaVaI
<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F68407700%3A21730%2F22%3A00362937" target="_blank" >RIV/68407700:21730/22:00362937 - isvavai.cz</a>
Výsledek na webu
<a href="https://doi.org/10.15607/RSS.2022.XVIII.039" target="_blank" >https://doi.org/10.15607/RSS.2022.XVIII.039</a>
DOI - Digital Object Identifier
<a href="http://dx.doi.org/10.15607/RSS.2022.XVIII.039" target="_blank" >10.15607/RSS.2022.XVIII.039</a>
Alternativní jazyky
Jazyk výsledku
angličtina
Název v původním jazyce
Collision Detection Accelerated: An Optimization Perspective
Popis výsledku v původním jazyce
Collision detection between two convex shapes is an essential feature of any physics engine or robot motion planner. It has often been tackled as a computational geometry problem, with the Gilbert, Johnson and Keerthi (GJK) algorithm being the most common approach today. In this work we leverage the fact that collision detection is fundamentally a convex optimization problem. In particular, we establish that the GJK algorithm is a specific sub-case of the well-established Frank-Wolfe (FW) algorithm in convex optimization. We introduce a new collision detection algorithm by adapting recent works linking Nesterov acceleration and Frank-Wolfe methods. We benchmark the proposed accelerated collision detection method on two datasets composed of strictly convex and non-strictly convex shapes. Our results show that our approach significantly reduces the number of iterations to solve collision detection problems compared to the state-of-the-art GJK algorithm, leading to up to two times faster computation times.
Název v anglickém jazyce
Collision Detection Accelerated: An Optimization Perspective
Popis výsledku anglicky
Collision detection between two convex shapes is an essential feature of any physics engine or robot motion planner. It has often been tackled as a computational geometry problem, with the Gilbert, Johnson and Keerthi (GJK) algorithm being the most common approach today. In this work we leverage the fact that collision detection is fundamentally a convex optimization problem. In particular, we establish that the GJK algorithm is a specific sub-case of the well-established Frank-Wolfe (FW) algorithm in convex optimization. We introduce a new collision detection algorithm by adapting recent works linking Nesterov acceleration and Frank-Wolfe methods. We benchmark the proposed accelerated collision detection method on two datasets composed of strictly convex and non-strictly convex shapes. Our results show that our approach significantly reduces the number of iterations to solve collision detection problems compared to the state-of-the-art GJK algorithm, leading to up to two times faster computation times.
Klasifikace
Druh
D - Stať ve sborníku
CEP obor
—
OECD FORD obor
20204 - Robotics and automatic control
Návaznosti výsledku
Projekt
<a href="/cs/project/EF15_003%2F0000468" target="_blank" >EF15_003/0000468: Inteligentní strojové vnímání</a><br>
Návaznosti
P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)
Ostatní
Rok uplatnění
2022
Kód důvěrnosti údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Údaje specifické pro druh výsledku
Název statě ve sborníku
ROBOTICS: SCIENCE AND SYSTEM XVIII
ISBN
978-0-9923747-8-5
ISSN
2330-7668
e-ISSN
2330-765X
Počet stran výsledku
14
Strana od-do
—
Název nakladatele
Robotics Science and Systems
Místo vydání
—
Místo konání akce
New York
Datum konání akce
27. 6. 2022
Typ akce podle státní příslušnosti
WRD - Celosvětová akce
Kód UT WoS článku
000827625700039