Safe and efficient robotic navigation among humans is essential for integrating robots into everyday environments. Most existing approaches focus on simplified 2D crowd navigation and fail to account for the full complexity of human body dynamics beyond root motion. We present HumanHalo, a Model Predictive Control (MPC) framework for 3D Micro Air Vehicle (MAV) navigation among humans that combines theoretical safety guarantees with data-driven models for realistic human motion forecasting. Our approach introduces a novel twist to reachability-based safety formulation that constrains only the initial control input for safety while modeling its effects over the entire planning horizon, enabling safe yet efficient navigation. We validate HumanHalo in both simulated experiments using real human trajectories and in the real-world, demonstrating its effectiveness across tasks ranging from goal-directed navigation to visual servoing for human tracking. While we apply our method to MAVs in this work, it is generic and can be adapted by other platforms. Our results show that the method ensures safety without excessive conservatism and outperforms baseline approaches in both efficiency and reliability.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

3D是英文“Three Dimensions”的简称,中文是指三维、三个维度、三个坐标,即有长、有宽、有高,换句话说,就是立体的,是相对于只有长和宽的平面(2D)而言。
仿生机器人技术的军事应用
专知会员服务
14+阅读 · 2025年12月4日
【斯坦福博士论文】为人类使用优化人工智能模型
专知会员服务
17+阅读 · 2025年6月20日
AI大模型驱动的具身智能人形机器人技术与展望
专知会员服务
27+阅读 · 2025年5月26日
美军人机交互研究和应用综述
专知会员服务
111+阅读 · 2023年10月22日
人工智能技术在航天装备领域应用探讨
专知会员服务
70+阅读 · 2023年7月3日
【泡泡图灵智库】实时单目物体-模型感知稀疏SLAM(ICRA)
泡泡机器人SLAM
10+阅读 · 2019年7月12日
前沿:水下机器人及其导航系统
科学出版社
11+阅读 · 2019年6月22日
【学科发展报告】无人船
中国自动化学会
29+阅读 · 2019年1月8日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
智能无人作战系统的发展
科技导报
36+阅读 · 2018年6月29日
CCCF专栏文章:人机共融智能
中国计算机学会
15+阅读 · 2017年12月21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
2+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
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
9+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
21+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
17+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
24+阅读 · 2011年12月31日
VIP会员
最新内容
综述 | 世界动作模型:少做梦,多行动
专知会员服务
4+阅读 · 6月23日
美以伊冲突:无人机与人工智能的运用
专知会员服务
7+阅读 · 6月23日
《特种部队在透明战场中的生存力》最新报告
专知会员服务
4+阅读 · 6月23日
综述 | 3D场景图:开放挑战与未来方向
专知会员服务
8+阅读 · 6月22日
21世纪的无人机战争
专知会员服务
4+阅读 · 6月22日
《量子技术的军事任务技术适配与利用》
专知会员服务
5+阅读 · 6月22日
相关资讯
【泡泡图灵智库】实时单目物体-模型感知稀疏SLAM(ICRA)
泡泡机器人SLAM
10+阅读 · 2019年7月12日
前沿:水下机器人及其导航系统
科学出版社
11+阅读 · 2019年6月22日
【学科发展报告】无人船
中国自动化学会
29+阅读 · 2019年1月8日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
智能无人作战系统的发展
科技导报
36+阅读 · 2018年6月29日
CCCF专栏文章:人机共融智能
中国计算机学会
15+阅读 · 2017年12月21日
相关基金
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
2+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
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
9+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
21+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
17+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
24+阅读 · 2011年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员