This paper describes and analyzes a reactive navigation framework for mobile robots in unknown environments. The approach does not rely on a global map and only considers the local occupancy in its robot-centered 3D grid structure. The proposed algorithm enables fast navigation by heuristic evaluations of pre-sampled trajectories on-the-fly. At each cycle, these paths are evaluated by a weighted cost function, based on heuristic features such as closeness to the goal, previously selected trajectories, and nearby obstacles. This paper introduces a systematic method to calculate a feasible pose on the selected trajectory, before sending it to the controller for the motion execution. Defining the structures in the framework and providing the implementation details, the paper also explains how to adjust its offline and online parameters. To demonstrate the versatility and adaptability of the algorithm in unknown environments, physics-based simulations on various maps are presented. Benchmark tests show the superior performance of the proposed algorithm over its previous iteration and another state-of-art method. The open-source implementation of the algorithm and the benchmark data can be found at \url{https://github.com/RIVeR-Lab/tentabot}.


翻译:本文描述和分析在未知环境中移动机器人的被动导航框架。 这种方法并不依赖于全球地图,而只是考虑其机器人中心3D网格结构的本地占用情况。 提议的算法能够通过对飞行中预先抽样的轨迹进行超常评估来快速导航。 在每个周期, 这些路径都根据超常性特征, 如接近目标、 先前选择的轨迹和附近障碍等, 以加权成本功能进行评估。 本文引入了一种系统的方法, 用以计算选定轨迹上可行的布局, 然后再将其发送给执行动作的控制器。 定义框架中的结构并提供执行细节。 本文还解释了如何调整其离线参数和在线参数。 为了显示算法在未知环境中的多功能和适应性, 提供了各种地图上的物理模拟。 基准测试显示了所拟议的算法优于先前的反复度和另一个状态方法。 可以在url{ https://gibub. com/ mab/Restent 上找到算法和基准数据。

0
下载
关闭预览

相关内容

在数学优化,统计学,计量经济学,决策理论,机器学习和计算神经科学中,代价函数,又叫损失函数或成本函数,它是将一个或多个变量的事件阈值映射到直观地表示与该事件。 一个优化问题试图最小化损失函数。 目标函数是损失函数或其负值,在这种情况下它将被最大化。
专知会员服务
43+阅读 · 2021年3月8日
元强化学习综述及前沿进展
专知会员服务
60+阅读 · 2021年1月31日
专知会员服务
50+阅读 · 2020年12月14日
商业数据分析,39页ppt
专知会员服务
157+阅读 · 2020年6月2日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
168+阅读 · 2019年10月11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
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
90+阅读 · 2019年10月10日
已删除
将门创投
4+阅读 · 2019年11月8日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22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
TCN v2 + 3Dconv 运动信息
CreateAMind
4+阅读 · 2019年1月8日
微软发布Visual Studio Tools for AI
AI前线
4+阅读 · 2017年11月20日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
强化学习 cartpole_a3c
CreateAMind
9+阅读 · 2017年7月21日
【今日新增】IEEE Trans.专刊截稿信息8条
Call4Papers
7+阅读 · 2017年6月29日
On-Policy Model Errors in Reinforcement Learning
Arxiv
0+阅读 · 2021年10月15日
Arxiv
0+阅读 · 2021年10月14日
Arxiv
6+阅读 · 2018年3月28日
VIP会员
相关VIP内容
专知会员服务
43+阅读 · 2021年3月8日
元强化学习综述及前沿进展
专知会员服务
60+阅读 · 2021年1月31日
专知会员服务
50+阅读 · 2020年12月14日
商业数据分析,39页ppt
专知会员服务
157+阅读 · 2020年6月2日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
168+阅读 · 2019年10月11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
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
90+阅读 · 2019年10月10日
相关资讯
已删除
将门创投
4+阅读 · 2019年11月8日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22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
TCN v2 + 3Dconv 运动信息
CreateAMind
4+阅读 · 2019年1月8日
微软发布Visual Studio Tools for AI
AI前线
4+阅读 · 2017年11月20日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
强化学习 cartpole_a3c
CreateAMind
9+阅读 · 2017年7月21日
【今日新增】IEEE Trans.专刊截稿信息8条
Call4Papers
7+阅读 · 2017年6月29日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员