In this paper, we present an active visual SLAM approach for omnidirectional robots. The goal is to generate control commands that allow such a robot to simultaneously localize itself and map an unknown environment while maximizing the amount of information gained and consuming as low energy as possible. Leveraging the robot's independent translation and rotation control, we introduce a multi-layered approach for active V-SLAM. The top layer decides on informative goal locations and generates highly informative paths to them. The second and third layers actively re-plan and execute the path, exploiting the continuously updated map and local features information. Moreover, we introduce two utility formulations to account for the presence of obstacles in the field of view and the robot's location. Through rigorous simulations, real robot experiments, and comparisons with state-of-the-art methods, we demonstrate that our approach achieves similar coverage results with lesser overall map entropy. This is obtained while keeping the traversed distance up to 39% shorter than the other methods and without increasing the wheels' total rotation amount. Code and implementation details are provided as open-source.


翻译:在本文中, 我们为全向机器人展示了一种积极的视觉 SLAM 方法。 目标是生成控制命令, 让这样的机器人同时定位自己, 绘制未知环境的地图, 同时尽可能增加获得的信息量和消耗的能量。 利用机器人的独立翻译和旋转控制, 我们为活跃的 V- SLAM 引入了多层次的方法。 顶层决定了信息化的目标位置, 并生成了高度信息化路径。 第二层和第三层积极重新规划和执行路径, 利用不断更新的地图和本地特征信息 。 此外, 我们引入了两种工具配方, 以说明在视觉领域和机器人所在地存在障碍。 通过严格的模拟、 真正的机器人实验和与最新方法的比较, 我们证明我们的方法以较小的总体地图加密方法取得了相似的覆盖结果 。 获得这一方法的同时, 将穿越的距离缩短到比其他方法短39%, 并且不增加轮子的总旋转数量 。 代码和实施细节作为开源提供 。

0
下载
关闭预览

相关内容

《计算机信息》杂志发表高质量的论文,扩大了运筹学和计算的范围,寻求有关理论、方法、实验、系统和应用方面的原创研究论文、新颖的调查和教程论文,以及描述新的和有用的软件工具的论文。官网链接:https://pubsonline.informs.org/journal/ijoc
【干货书】机器人元素Elements of Robotics ,311页pdf
专知会员服务
34+阅读 · 2021年4月16日
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
78+阅读 · 2020年7月26日
专知会员服务
109+阅读 · 2020年3月12日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
59+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
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
【泡泡一分钟】CVI-SLAM –协同视觉惯性SLAM
泡泡机器人SLAM
21+阅读 · 2018年12月18日
【泡泡前沿追踪】跟踪SLAM前沿动态系列之IROS2018
泡泡机器人SLAM
29+阅读 · 2018年10月28日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
计算机视觉近一年进展综述
机器学习研究会
9+阅读 · 2017年11月25日
【推荐】用Python/OpenCV实现增强现实
机器学习研究会
15+阅读 · 2017年11月16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
【推荐】SLAM相关资源大列表
机器学习研究会
10+阅读 · 2017年8月18日
VIP会员
相关资讯
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
【泡泡一分钟】CVI-SLAM –协同视觉惯性SLAM
泡泡机器人SLAM
21+阅读 · 2018年12月18日
【泡泡前沿追踪】跟踪SLAM前沿动态系列之IROS2018
泡泡机器人SLAM
29+阅读 · 2018年10月28日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
计算机视觉近一年进展综述
机器学习研究会
9+阅读 · 2017年11月25日
【推荐】用Python/OpenCV实现增强现实
机器学习研究会
15+阅读 · 2017年11月16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
【推荐】SLAM相关资源大列表
机器学习研究会
10+阅读 · 2017年8月18日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员