Local or reactive navigation is essential for autonomous mobile robots which operate in an indoor environment. Techniques such as SLAM, computer vision require significant computational power which increases cost. Similarly, using rudimentary methods makes the robot susceptible to inconsistent behavior. This paper aims to develop a robot that balances cost and accuracy by using machine learning to predict the best obstacle avoidance move based on distance inputs from four ultrasonic sensors that are strategically mounted on the front, front-left, front-right, and back of the robot. The underlying hardware consists of an Arduino Uno and a Raspberry Pi 3B. The machine learning model is first trained on the data collected by the robot. Then the Arduino continuously polls the sensors and calculates the distance values, and in case of critical need for avoidance, a suitable maneuver is made by the Arduino. In other scenarios, sensor data is sent to the Raspberry Pi using a USB connection and the machine learning model generates the best move for navigation, which is sent to the Arduino for driving motors accordingly. The system is mounted on a 2-WD robot chassis and tested in a cluttered indoor setting with most impressive results.


翻译:本地或反应式导航对于在室内环境中运行的自主移动机器人至关重要。 诸如 SLAM 等技术, 计算机视觉需要巨大的计算能力, 从而增加成本。 同样, 使用初级方法使机器人容易出现不一致的行为 。 本文旨在开发一个机器人, 通过机器学习来预测最佳障碍避免移动, 以四种超声波传感器的距离输入为基础, 这四种超声波传感器在机器人的前端、 前左侧、 前右侧和后背上安装。 基本硬件包括一个 Arduino Uno 和一个 Raspberry Pi 3B 。 机器学习模型首先用机器人收集的数据来训练。 然后Arduino 持续测试传感器并计算距离值, 并在有关键需要避免的情况下, 由Arduino 进行适当的操作。 在其他情况下, 传感器数据会用USB 连接到 Raspberry Pi, 机器学习模型产生最佳导航动作, 并据此发送到 Arduino 用于驱动发动机的 Arduino 。 系统将安装在一台2WD 机器人的底盘上, 测试结果最惊人的室内设置 。

0
下载
关闭预览

相关内容

Arduino 是一个开源的控制平台,其简单的输入输出接口和控制命令简化了元器件的控制,使工程师可以迅速将电子控制应用到其它领域中。
神经常微分方程教程,50页ppt,A brief tutorial on Neural ODEs
专知会员服务
71+阅读 · 2020年8月2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
专知会员服务
115+阅读 · 2019年12月24日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
58+阅读 · 2019年10月17日
2019年机器学习框架回顾
专知会员服务
35+阅读 · 2019年10月11日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18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
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
视觉机械臂 visual-pushing-grasping
CreateAMind
3+阅读 · 2018年5月25日
carla 学习笔记
CreateAMind
9+阅读 · 2018年2月7日
分布式TensorFlow入门指南
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年11月28日
推荐|Andrew Ng计算机视觉教程总结
全球人工智能
3+阅读 · 2017年11月23日
【推荐】树莓派/OpenCV/dlib人脸定位/瞌睡检测
机器学习研究会
9+阅读 · 2017年10月24日
Arxiv
24+阅读 · 2021年6月25日
VIP会员
相关资讯
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18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
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
视觉机械臂 visual-pushing-grasping
CreateAMind
3+阅读 · 2018年5月25日
carla 学习笔记
CreateAMind
9+阅读 · 2018年2月7日
分布式TensorFlow入门指南
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年11月28日
推荐|Andrew Ng计算机视觉教程总结
全球人工智能
3+阅读 · 2017年11月23日
【推荐】树莓派/OpenCV/dlib人脸定位/瞌睡检测
机器学习研究会
9+阅读 · 2017年10月24日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员