基于稀疏光流与到达时间的视觉导航
机器人学
2021-11-19 v1 系统与控制
系统与控制
摘要
受生物学启发，我们描述了单目相机的视觉感知如何为移动机器人导航提供可靠信号。该工作受 Lee 与 Reddish 经典论文（Nature, 1981, https://doi.org/10.1038/293293a0）启发，文中他们基于称为到达接触时间（time-to-contact）的视觉线索概述了潜水海鸟所采取的行为策略。我们定义了与之密切相关的到达通过时间（time-to-transit）概念 tau，并表明基于单目相机对 tau 感知的理想化转向律，能够可靠且鲁棒地引导移动车辆在多种空间中行驶，其中感知为墙壁及环境中其他物体上的特征提供了充分的视觉线索。本文贡献有两点：提供了鲁棒视觉转向控制的简明理论；进而展示了该理论如何指导基于 ROS-Gazebo 仿真以及搭载相机的 Jackal 机器人部署与实验的鲁棒视觉导航实现。据我们所知，下述实验首次展示了基于 tau 的视觉导航。
引用
@article{arxiv.2111.09669,
title = {Visual Navigation Using Sparse Optical Flow and Time-to-Transit},
author = {Chiara Boretti and Philippe Bich and Yanyu Zhang and John Baillieul},
journal= {arXiv preprint arXiv:2111.09669},
year = {2021}
}