MAER-Nav:基于镜像增强经验回放实现机器人导航双向运动学习
机器人学
2025-04-01 v1
摘要
基于深度强化学习(DRL)的导航方法已展现出巨大的潜力,但在受限空间中动作灵活性有限。常规 DRL 方法主要学习前向运动策略,导致机器人在复杂环境中陷入困境,因而需要后退 maneuver 进行恢复。本文提出 MAER-Nav(Mirror-Augmented Experience Replay for Robot Navigation),一种无需显式失败驱动的 hindsight 经验回放或奖励函数修改,即可实现双向运动学习的新框架。我们的方案将镜像增强经验回放机制与课程学习相结合,通过从成功轨迹中生成合成的后退导航经验来实现。仿真和实际环境中的实验结果表明,MAER-Nav 在保持强大前向导航能力的同时,显著优于现有的领先方法。该框架有效弥合了传统规划方法在综合动作空间利用上的差距,与学习方法在环境适应性上的优势,使其能够在常规 DRL 方法始终失败的场景中实现稳健导航。
引用
@article{arxiv.2503.23908,
title = {MAER-Nav: Bidirectional Motion Learning Through Mirror-Augmented Experience Replay for Robot Navigation},
author = {Shanze Wang and Mingao Tan and Zhibo Yang and Biao Huang and Xiaoyu Shen and Hailong Huang and Wei Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.23908},
year = {2025}
}
备注
8 pages, 8 figures