This paper presents a learning-based approach to consider the effect of unobservable world states in kinodynamic motion planning in order to enable accurate high-speed off-road navigation on unstructured terrain. Existing kinodynamic motion planners either operate in structured and homogeneous environments and thus do not need to explicitly account for terrain-vehicle interaction, or assume a set of discrete terrain classes. However, when operating on unstructured terrain, especially at high speeds, even small variations in the environment will be magnified and cause inaccurate plan execution. In this paper, to capture the complex kinodynamic model and mathematically unknown world state, we learn a kinodynamic planner in a data-driven manner with onboard inertial observations. Our approach is tested on a physical robot in different indoor and outdoor environments, enables fast and accurate off-road navigation, and outperforms environment-independent alternatives, demonstrating 52.4% to 86.9% improvement in terms of plan execution success rate while traveling at high speeds.


翻译:本文介绍了一种基于学习的方法,以考虑在动力动力运动规划中无法观察的世界状态的影响,从而能够在没有结构的地形上实现精确高速的高速越野导航。现有的动力动力运动规划者要么在结构化和同质的环境中运作,因此不需要明确说明地形-车辆相互作用,要么假设一系列离散地形等级。然而,在非结构化地形作业时,特别是高速作业时,即使环境的微小变化也会放大,导致计划执行不准确。在本文中,为了捕捉复杂的动力动力模型和数学上未知的世界状态,我们用机载惯性观测以数据驱动的方式学习一个动力动力规划者。我们的方法是在不同的室内和室外环境中的物理机器人上测试,能够快速和准确的越野航行,以及超越环境独立的替代品,表明在高速旅行时计划执行成功率方面有52.4%至86.9%的改善。

0
下载
关闭预览

相关内容

Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
77+阅读 · 2020年7月26日
知识图谱推理,50页ppt,Salesforce首席科学家Richard Socher
专知会员服务
105+阅读 · 2020年6月10日
可解释强化学习,Explainable Reinforcement Learning: A Survey
专知会员服务
129+阅读 · 2020年5月14日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
57+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
149+阅读 · 2019年10月12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
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
24+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
15+阅读 · 2019年1月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+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
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
强化学习 cartpole_a3c
CreateAMind
9+阅读 · 2017年7月21日
Arxiv
3+阅读 · 2018年10月5日
Arxiv
3+阅读 · 2014年10月9日
VIP会员
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
24+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
15+阅读 · 2019年1月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+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
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15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