We present an end-to-end online motion planning framework that uses a data-driven approach to navigate a heterogeneous robot team towards a global goal while avoiding obstacles in uncertain environments. First, we use stochastic model predictive control (SMPC) to calculate control inputs that satisfy robot dynamics, and consider uncertainty during obstacle avoidance with chance constraints. Second, recurrent neural networks are used to provide a quick estimate of future state uncertainty considered in the SMPC finite-time horizon solution, which are trained on uncertainty outputs of various simultaneous localization and mapping algorithms. When two or more robots are in communication range, these uncertainties are then updated using a distributed Kalman filtering approach. Lastly, a Deep Q-learning agent is employed to serve as a high-level path planner, providing the SMPC with target positions that move the robots towards a desired global goal. Our complete methods are demonstrated on a ground and aerial robot simultaneously (code available at: https://github.com/AlexS28/SABER).


翻译:我们提出了一个端到端在线动议规划框架,它使用数据驱动的方法引导一个多式机器人团队走向一个全球目标,同时避免在不确定环境中的障碍。 首先,我们使用随机模型预测控制(SMPC)来计算满足机器人动态的控件输入,并在避免障碍时考虑不确定性和机会限制。 其次,经常的神经网络用来提供对SMPC中考虑的未来状态不确定性的快速估计,SMPC的定时视距解决方案对各种同步本地化和绘图算法的不确定性产出进行了培训。 当两个或两个以上的机器人处于通信范围时,这些不确定性会使用分布式的卡尔曼过滤法进行更新。 最后,使用深Q学习代理器作为高级路径规划器,为SMPC提供目标位置,将机器人推进到预期的全球目标。我们的完整方法会同时在地面和空中机器人上演示(代码见:https://github.com/AlexS28/SABER )。

0
下载
关闭预览

相关内容

机器人(英语:Robot)包括一切模拟人类行为或思想与模拟其他生物的机械(如机器狗,机器猫等)。狭义上对机器人的定义还有很多分类法及争议,有些电脑程序甚至也被称为机器人。在当代工业中,机器人指能自动运行任务的人造机器设备,用以取代或协助人类工作,一般会是机电设备,由计算机程序或是电子电路控制。

知识荟萃

精品入门和进阶教程、论文和代码整理等

更多

查看相关VIP内容、论文、资讯等
专知会员服务
14+阅读 · 2021年5月21日
专知会员服务
44+阅读 · 2020年10月31日
专知会员服务
109+阅读 · 2020年3月12日
深度强化学习策略梯度教程,53页ppt
专知会员服务
178+阅读 · 2020年2月1日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
92+阅读 · 2019年10月10日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
19篇ICML2019论文摘录选读!
专知
28+阅读 · 2019年4月28日
Call for Participation: Shared Tasks in NLPCC 2019
中国计算机学会
5+阅读 · 2019年3月22日
动物脑的好奇心和强化学习的好奇心
CreateAMind
10+阅读 · 2019年1月26日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
人工智能 | COLT 2019等国际会议信息9条
Call4Papers
6+阅读 · 2018年9月21日
机器人开发库软件大列表
专知
10+阅读 · 2018年3月18日
carla无人驾驶模拟中文项目 carla_simulator_Chinese
CreateAMind
3+阅读 · 2018年1月30日
强化学习族谱
CreateAMind
26+阅读 · 2017年8月2日
强化学习 cartpole_a3c
CreateAMind
9+阅读 · 2017年7月21日
Arxiv
0+阅读 · 2021年10月1日
VIP会员
相关VIP内容
专知会员服务
14+阅读 · 2021年5月21日
专知会员服务
44+阅读 · 2020年10月31日
专知会员服务
109+阅读 · 2020年3月12日
深度强化学习策略梯度教程,53页ppt
专知会员服务
178+阅读 · 2020年2月1日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
92+阅读 · 2019年10月10日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
相关资讯
19篇ICML2019论文摘录选读!
专知
28+阅读 · 2019年4月28日
Call for Participation: Shared Tasks in NLPCC 2019
中国计算机学会
5+阅读 · 2019年3月22日
动物脑的好奇心和强化学习的好奇心
CreateAMind
10+阅读 · 2019年1月26日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
人工智能 | COLT 2019等国际会议信息9条
Call4Papers
6+阅读 · 2018年9月21日
机器人开发库软件大列表
专知
10+阅读 · 2018年3月18日
carla无人驾驶模拟中文项目 carla_simulator_Chinese
CreateAMind
3+阅读 · 2018年1月30日
强化学习族谱
CreateAMind
26+阅读 · 2017年8月2日
强化学习 cartpole_a3c
CreateAMind
9+阅读 · 2017年7月21日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员