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增强有希望区域的连通性以改进基于采样的路径规划

机器人学 2022-07-25 v2

摘要

基于采样的路径规划算法通常采用均匀采样方法来搜索状态空间。然而,均匀采样在许多场景下会导致不必要的探索,例如存在少量死胡同的环境。我们之前的工作提出使用有希望区域来引导采样过程以解决该问题。然而,预测出的有希望区域常常是不连通的,这意味着它们无法连接起始与目标状态,导致缺乏概率完备性。本工作聚焦于增强预测有希望区域的连通性。我们提出的方法回归x与y方向上边的连通概率。此外,它在损失中计算有希望边的权重,以引导神经网络更多地关注有希望区域的连通性。我们进行了一系列仿真实验,结果表明有希望区域的连通性显著提升。进一步,我们分析了连通性对基于采样的路径规划算法的影响,并得出结论:连通性在维持算法性能方面起着至关重要的作用。

关键词

引用

@article{arxiv.2112.08106,
  title  = {Enhance Connectivity of Promising Regions for Sampling-based Path Planning},
  author = {Han Ma and Chenming Li and Jianbang Liu and Jiankun Wang and Max Q. -H. Meng},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2112.08106},
  year   = {2022}
}

备注

Accepted in Transactions on Automation Science and Engineering, 2022