This paper introduces a real-time algorithm for navigating complex unknown environments cluttered with movable obstacles. Our algorithm achieves fast, adaptable routing by actively attempting to manipulate obstacles during path planning and adjusting the global plan from sensor feedback. The main contributions include an improved dynamic Directed Visibility Graph (DV-graph) for rapid global path searching, a real-time interaction planning method that adapts online from new sensory perceptions, and a comprehensive framework designed for interactive navigation in complex unknown or partially known environments. Our algorithm is capable of replanning the global path in several milliseconds. It can also attempt to move obstacles, update their affordances, and adapt strategies accordingly. Extensive experiments validate that our algorithm reduces the travel time by 33%, achieves up to 49% higher path efficiency, and runs faster than traditional methods by orders of magnitude in complex environments. It has been demonstrated to be the most efficient solution in terms of speed and efficiency for interactive navigation in environments of such complexity. We also open-source our code in the docker demo to facilitate future research.


翻译:本文提出了一种用于在堆满可移动障碍物的复杂未知环境中导航的实时算法。该算法通过在路径规划过程中主动尝试操控障碍物,并根据传感器反馈调整全局规划,实现了快速且自适应的路由。主要贡献包括:用于快速全局路径搜索的改进型动态定向可见性图(DV-graph)、可根据新感知信息在线自适应调整的实时交互规划方法,以及专为复杂未知或部分已知环境中交互式导航设计的综合框架。该算法能在数毫秒内完成全局路径重新规划,同时能尝试移动障碍物、更新其可供性并相应调整策略。大量实验证实:该算法在复杂环境中可将行进时间缩短33%,路径效率提升高达49%,且运行速度比传统方法快数个数量级。实验证明,在同等复杂程度的交互式导航环境中,该算法在速度与效率方面均为最优解决方案。我们同时开源了Docker演示中的代码,以促进未来研究。

0
下载
关闭预览

相关内容

Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
82+阅读 · 2020年7月26日
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2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
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017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
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
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
最新内容
2025年大语言模型进展报告
专知会员服务
1+阅读 · 4月25日
多智能体协作机制
专知会员服务
1+阅读 · 4月25日
非对称优势:美海军开发低成本反无人机技术
专知会员服务
4+阅读 · 4月25日
《美战争部小企业创新研究(SBIR)计划》
专知会员服务
6+阅读 · 4月25日
《军事模拟:将军事条令与目标融入AI智能体》
【NTU博士论文】3D人体动作生成
专知会员服务
7+阅读 · 4月24日
以色列军事技术对美国军力发展的持续性赋能
专知会员服务
8+阅读 · 4月24日
《深度强化学习在兵棋推演中的应用》40页报告
专知会员服务
14+阅读 · 4月24日
《多域作战面临复杂现实》
专知会员服务
10+阅读 · 4月24日
《印度的多域作战:条令与能力发展》报告
专知会员服务
5+阅读 · 4月24日
相关资讯
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2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
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017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
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
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员