人工势场奖励增强让部分可观测避障获得正安全裕度

Positive Safety Margins from Artificial Potential Field Reward Augmentation for Size-Robust Obstacle Avoidance under Partial Observability

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研究在仿真 Franka Emika Panda 到达任务中，为奖励加入水平人工势场项，使策略在障碍物尺寸与位置不可观测时仍保持安全裕度。在隐藏观测下，加入该奖励项的策略在 0.03 m 至 0.055 m 半径扫描中安全成功率保持在 88% 以上（30 个种子），无此项的策略在最大测试半径下低于 10%；该奖励项带来 47.9 mm 最小间距（无此项为 9.6 mm），并将训练碰撞消除时间中位数提前至少八倍。优势在所有分布外半径上统计显著，并在三种强化学习求解器和全观测条件下成立，安全成功率与已知柱位置的经典势场规划器相当。局限在于该裕度是固定缓冲而非随半径自适应，且路径长度增加约 19%。