基于决策转换器的无人机轨迹规划：动态安全-效率权衡
机器人学
2025-07-31 v2 人工智能
摘要
无人机轨迹规划器应能够在未知环境中根据不同任务要求动态调整安全-效率权衡。虽然传统的基于多项式的方法具有计算效率和轨迹平滑性，但需要专家知识来调节多个参数以调整此权衡。此外，即使经过精心调校，调整后的结果也可能无法实现所需的权衡。类似地，虽然强化学习方法在未知环境中具有适应性，但未明确解决安全-效率权衡问题。为克服此限制，我们引入了一个基于决策转换器的轨迹规划器，该规划器利用返回即时(Return-to-Go, RTG)作为一种“温度参数”以动态调整安全-效率权衡。在我们的框架中，由于 RTG 直观地衡量了轨迹的安全性和效率，RTG 的调节无需专家知识。我们使用 Gazebo 仿真在结构化网格和非结构化随机环境中进行了验证。实验结果表明，our 规划器可以通过简单调节 RTG 参数来动态调整安全-效率权衡。此外，我们的规划器在各种 RTG 设置下均优于现有基线方法，在调节 RTG 以获得更安全的轨迹时表现更好，在调节 RTG 以获得更高效的轨迹时也表现更好。实际环境中的实验进一步确认了我们提出的规划器的可靠性和实用性。
引用
@article{arxiv.2507.21506,
title = {Decision Transformer-Based Drone Trajectory Planning with Dynamic Safety-Efficiency Trade-Offs},
author = {Chang-Hun Ji and SiWoon Song and Youn-Hee Han and SungTae Moon},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.21506},
year = {2025}
}
备注
Accepted to IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS) 2025. Copyright 2025 IEEE. Personal use of this material is permitted. Permission from IEEE must be obtained for all other uses