This paper proposes a method to navigate a mobile robot by estimating its state over a number of distributed sensor networks (DSNs) such that it can successively accomplish a sequence of tasks, i.e., its state enters each targeted set and stays inside no less than the desired time, under a resource-aware, time-efficient, and computation- and communication-constrained setting.We propose a new robot state estimation and navigation architecture, which integrates an event-triggered task-switching feedback controller for the robot and a two-time-scale distributed state estimator for each sensor. The architecture has three major advantages over existing approaches: First, in each task only one DSN is active for sensing and estimating the robot state, and for different tasks the robot can switch the active DSN by taking resource saving and system performance into account; Second, the robot only needs to communicate with one active sensor at each time to obtain its state information from the active DSN; Third, no online optimization is required. With the controller, the robot is able to accomplish a task by following a reference trajectory and switch to the next task when an event-triggered condition is fulfilled. With the estimator, each active sensor is able to estimate the robot state. Under proper conditions, we prove that the state estimation error and the trajectory tracking deviation are upper bounded by two time-varying sequences respectively, which play an essential role in the event-triggered condition. Furthermore, we find a sufficient condition for accomplishing a task and provide an upper bound of running time for the task. Numerical simulations of an indoor robot's localization and navigation are provided to validate the proposed architecture.


翻译:本文建议一种方法,通过估计移动机器人在若干分布式传感器网络(DSNs)上的状况来导航一个移动机器人,这样它就可以连续完成一系列任务,即:首先,它的状况进入每个目标集,在资源意识、时间效率以及计算和通信限制的环境下,不少于所期望的时间,进入每个目标集,并且不少于所期望的时间。第二,机器人只需要与一个活跃的传感器进行交流,以便从活跃的 DSN 获取其状态信息;第三,不需要进行在线优化。随着控制者,机器人能够完成一项任务,遵循一个参考轨迹,并转换到下一个任务,即每个任务都具有感测和估计机器人状态,对于不同的任务,每个任务中,只有一位DSNN值是活跃的,而对于不同的任务,机器人可以通过资源节约和系统性运行来改变活动状态。 机器人只需要与一个活跃的传感器进行通信, 运行一个必要的时间序列, 运行一个正常的机尾的机尾的机尾的机尾的机尾的机尾的机尾。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
14+阅读 · 2021年5月21日
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
75+阅读 · 2020年7月26日
Python分布式计算,171页pdf,Distributed Computing with Python
专知会员服务
105+阅读 · 2020年5月3日
深度强化学习策略梯度教程,53页ppt
专知会员服务
176+阅读 · 2020年2月1日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
167+阅读 · 2019年10月11日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
25+阅读 · 2019年5月18日
人工智能 | 国际会议信息6条
Call4Papers
4+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
计算机 | CCF推荐会议信息10条
Call4Papers
5+阅读 · 2018年10月18日
人工智能 | 国际会议截稿信息9条
Call4Papers
4+阅读 · 2018年3月13日
条件GAN重大改进!cGANs with Projection Discriminator
CreateAMind
8+阅读 · 2018年2月7日
计算机类 | 期刊专刊截稿信息9条
Call4Papers
4+阅读 · 2018年1月26日
【学习】Hierarchical Softmax
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年8月6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
Arxiv
0+阅读 · 2021年8月26日
Arxiv
18+阅读 · 2020年7月13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
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
25+阅读 · 2019年5月18日
人工智能 | 国际会议信息6条
Call4Papers
4+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
计算机 | CCF推荐会议信息10条
Call4Papers
5+阅读 · 2018年10月18日
人工智能 | 国际会议截稿信息9条
Call4Papers
4+阅读 · 2018年3月13日
条件GAN重大改进!cGANs with Projection Discriminator
CreateAMind
8+阅读 · 2018年2月7日
计算机类 | 期刊专刊截稿信息9条
Call4Papers
4+阅读 · 2018年1月26日
【学习】Hierarchical Softmax
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年8月6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