TERP:基于深度强化学习在崎岖户外环境中实现可靠规划
机器人学
2022-03-07 v3
摘要
我们提出了一种在崎岖户外地形中实现机器人可靠导航的新方法。我们的方法采用一个全新完全训练的深度强化学习(DRL)网络,该网络以环境高程图、机器人位姿和目标为输入,计算环境的注意力掩码。注意力掩码用于识别高程图中的稳定性降低区域,其通过通道与空间注意力模块以及一种新颖的奖励函数计算得到。我们持续计算并更新导航代价地图,利用注意力掩码编码地形的高程信息或平整度。随后我们在代价地图上生成局部代价最小航点,并使用另一种基于DRL的方法计算最终动态可行的轨迹。我们的方法在崎岖地形中保证安全、局部代价最小的路径以及动态可行的机器人速度。与现有导航方法相比,我们在高海拔区域观察到成功率提升35.18%,机器人轨迹的累积高程梯度降低26.14%。我们在真实的崎岖地形(约4米高程增益)中使用Husky机器人评估了我们的方法,并展示了其优势。
引用
@article{arxiv.2109.05120,
title = {TERP: Reliable Planning in Uneven Outdoor Environments using Deep Reinforcement Learning},
author = {Kasun Weerakoon and Adarsh Jagan Sathyamoorthy and Utsav Patel and Dinesh Manocha},
journal= {arXiv preprint arXiv:2109.05120},
year = {2022}
}
备注
8 pages, 5 figures