B-ActiveSEAL：面向紧密耦合定位-映射的可扩展不确定性感知主动探索
机器人学
2025-12-16 v1
摘要
主动机器人探索需要集成定位与映射不确定性的决策过程。然而，在大规模环境中管理这些相互依赖的不确定性随着长期运行变得计算上难以置疑。为此，我们提出 B-ActiveSEAL，一个显式地将感知-映射-决策过程中的耦合不确定性纳入信息论主动探索框架的可扩展框架。我们的框架 (i) 自适应地平衡地图不确定性（探索）与定位不确定性（开发），(ii) 容纳广泛的一般熵测度，实现灵活且不确定性感知的主动探索，(iii) 将行为熵 (BE) 作为主动探索的有效信息度量，实现在耦合定位-映射不确定性下的直观且自适应决策。我们为传播耦合不确定性并将其集成到一般熵公式中提供了理论基础，实现在紧密耦合定位-映射下的不确定性感知主动探索。通过严格的理论分析和在开源地图和 ROS-Unity 仿真中的大量实验验证了所提出方法的有效性。结果表明，B-ActiveSEAL 在探索-开发之间的平衡方面表现出色，跨环境产生多样化、自适应的探索行为，凸显其相对于代表性基线的明显优势。
引用
@article{arxiv.2512.12194,
title = {B-ActiveSEAL: Scalable Uncertainty-Aware Active Exploration with Tightly Coupled Localization-Mapping},
author = {Min-Won Seo and Aamodh Suresh and Carlos Nieto-Granda and Solmaz S. Kia},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.12194},
year = {2025}
}
备注
18 pages, 17 figures