In this letter, we propose an integrated autonomous flight and semantic SLAM system that can perform long-range missions and real-time semantic mapping in highly cluttered, unstructured, and GPS-denied under-canopy environments. First, tree trunks and ground planes are detected from LIDAR scans. We use a neural network and an instance extraction algorithm to enable semantic segmentation in real time onboard the UAV. Second, detected tree trunk instances are modeled as cylinders and associated across the whole LIDAR sequence. This semantic data association constraints both robot poses as well as trunk landmark models. The output of semantic SLAM is used in state estimation, planning, and control algorithms in real time. The global planner relies on a sparse map to plan the shortest path to the global goal, and the local trajectory planner uses a small but finely discretized robot-centric map to plan a dynamically feasible and collision-free trajectory to the local goal. Both the global path and local trajectory lead to drift-corrected goals, thus helping the UAV execute its mission accurately and safely.


翻译:在这封信中,我们建议建立一个综合自主飞行和语义 SLAM 系统,能够在高度杂乱无章、无结构的和GPS封闭的绝缘环境中执行远程任务和实时语义制图。 首先,从LIDAR 扫描中检测到树干和地面飞机。 我们使用神经网络和实例提取算法,以便能够实时在UAV上进行语义分割。 其次,检测到的树干案例以气瓶为模型,并贯穿整个LIDAR序列。 这种语义数据关联限制既包括机器人构成的,也包括树干标志性模型。语义 SLAM 的输出被用于国家估计、规划和实时控制算法。 全球规划员依靠一个稀疏的地图来规划通往全球目标的最短的道路,而当地轨道规划员则使用一个小型但细小但离散的机器人中心地图来规划一个动态可行和无碰撞的轨道,以达到当地目标。全球路径和本地轨迹都通往漂浮目标,从而帮助UAVV准确和安全地执行任务。

0
下载
关闭预览

相关内容

即时定位与地图构建(SLAM或Simultaneouslocalizationandmapping)是这样一种技术:使得机器人和自动驾驶汽车等设备能在未知环境(没有先验知识的前提下)建立地图,或者在已知环境(已给出该地图的先验知识)中能更新地图,并保证这些设备能在同时追踪它们的当前位置。
【Hinton新论文】语言建模目标检测Pix2seq
专知会员服务
25+阅读 · 2021年9月23日
MonoGRNet:单目3D目标检测的通用框架(TPAMI2021)
专知会员服务
17+阅读 · 2021年5月3日
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
77+阅读 · 2020年7月26日
【开放书】SLAM 中的几何与学习方法,62页pdf
专知会员服务
109+阅读 · 2020年6月5日
【泡泡一分钟】高动态环境的语义单目SLAM
泡泡机器人SLAM
5+阅读 · 2019年3月27日
【泡泡一分钟】LIMO:激光和单目相机融合的视觉里程计
泡泡机器人SLAM
11+阅读 · 2019年1月16日
【泡泡一分钟】基于3D激光雷达地图的立体相机定位
泡泡机器人SLAM
4+阅读 · 2019年1月14日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
【泡泡一分钟】用于平面环境的线性RGBD-SLAM
泡泡机器人SLAM
6+阅读 · 2018年12月18日
carla 学习笔记
CreateAMind
9+阅读 · 2018年2月7日
Joint Monocular 3D Vehicle Detection and Tracking
Arxiv
8+阅读 · 2018年12月2日
VIP会员
相关资讯
【泡泡一分钟】高动态环境的语义单目SLAM
泡泡机器人SLAM
5+阅读 · 2019年3月27日
【泡泡一分钟】LIMO:激光和单目相机融合的视觉里程计
泡泡机器人SLAM
11+阅读 · 2019年1月16日
【泡泡一分钟】基于3D激光雷达地图的立体相机定位
泡泡机器人SLAM
4+阅读 · 2019年1月14日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
【泡泡一分钟】用于平面环境的线性RGBD-SLAM
泡泡机器人SLAM
6+阅读 · 2018年12月18日
carla 学习笔记
CreateAMind
9+阅读 · 2018年2月7日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员