YOPO-Rally: 基于单阶段规划器的仿真到现实越野 terrain 规划
机器人学
2025-05-27 v1
摘要
越野导航对自主机器人而言仍具有挑战性, 由于恶劣 terrain 及聚集障碍物. 本文延伸YOPO(You Only Plan Once)端到端导航框架至越野环境, 明确聚焦森林 terrain, 包含高性能、多传感器支持的越野仿真器YOPO-Sim, 零样态仿真到现实规划器YOPO-Rally, 以及MPC控制器. 基于Unity引擎构建的仿真器可生成随机森林环境, 输出深度图像和点云地图供专家演示使用, 性能与主流仿真器相当. terrain 可遍历性分析(TTA)处理成本图, 生成以非均匀三次Hermite曲线表示的专家轨迹. 规划器将TTA与路径规划集成于单一神经网络, 输入深度图像、当前速度及目标向量, 输出多个带费用的轨迹候选方案. 规划器在仿真器中通过行为克隆训练, 直接部署至现实世界无需微调. 最后, 进行一系列仿真和现实世界实验以验证所提框架的性能.
引用
@article{arxiv.2505.18714,
title = {YOPO-Rally: A Sim-to-Real Single-Stage Planner for Off-Road Terrain},
author = {Hongyu Cao and Junjie Lu and Xuewei Zhang and Yulin Hui and Zhiyu Li and Bailing Tian},
journal= {arXiv preprint arXiv:2505.18714},
year = {2025}
}
备注
8 pages, 8 figures