Autonomous exploration in unknown environments requires unmanned aerial vehicles (UAVs) to efficiently generate informative trajectories while simultaneously constructing accurate maps. Although many existing exploration methods rely on geometric information, they often lack semantic awareness, resulting in suboptimal exploration efficiency and limited environmental understanding. To address this limitation, this paper proposes a semantic-aware exploration framework that adds semantic information to a roadmap-based exploration strategy. The proposed method builds on the Dynamic Exploration Planner (DEP), which incrementally constructs a Probabilistic Roadmap (PRM), and augments this roadmap with a semantic layer. A semantic reward function is introduced to prioritize regions containing meaningful objects and structures, enabling the UAV to focus on areas with higher information value. Furthermore, the roadmap is continuously updated to support efficient frontier selection and path planning during exploration. The proposed framework is implemented in ROS Noetic and Gazebo using an RGB-D sensor for simultaneous acquisition of geometric and semantic information. Experimental results in multiple simulated environments demonstrate that the proposed approach achieves exploration coverage rates between 90% and 94% while reducing exploration time and travel distance compared with conventional geometry-based exploration methods.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

【CVPR2022】UniVIP:自监督视觉预训练的统一框架
专知会员服务
28+阅读 · 2022年3月16日
我国智能网联汽车车路协同发展路线政策及示范环境研究
Single-Shot Object Detection with Enriched Semantics
统计学习与视觉计算组
14+阅读 · 2018年8月29日
论文浅尝 | Improved Neural Relation Detection for KBQA
开放知识图谱
13+阅读 · 2018年1月21日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
15+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
28+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
最新内容
边缘计算的军事应用
专知会员服务
7+阅读 · 8月9日
一种考虑资源机动性的武器目标分配混合算法
专知会员服务
9+阅读 · 8月8日
《多域冲突比较支持模型》60页
专知会员服务
14+阅读 · 8月7日
相关VIP内容
【CVPR2022】UniVIP:自监督视觉预训练的统一框架
专知会员服务
28+阅读 · 2022年3月16日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
15+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
28+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员