Safe quadrotor navigation in cluttered and dynamic environments depends not only on instantaneous geometric perception, but more critically on anticipating collision risks induced by relative motion. Conventional modular pipelines frequently suffer from perception latency, while end-to-end learning methods relying on implicit scalar rewards often struggle to extract reliable spatio-temporal features without physics-grounded supervision. To address this, we propose an anticipatory risk-guided reinforcement learning framework. Leveraging privileged simulator states, we construct a directionally aligned future collision risk map based on the Closest Point of Approach (CPA). Through an asymmetric actor-critic architecture, the network is trained to self-predict this structured risk, which explicitly guides the visual policy during deployment. A lightweight spatio-temporal encoder extracts motion cues directly from onboard depth sequences, bypassing explicit object tracking or optical flow estimation. Extensive simulated and real-world experiments demonstrate that our method effectively improves safety margins and flight efficiency in dense dynamic clutters compared to existing baselines. Furthermore, the learned policy achieves robust zero-shot Sim-to-Real transfer on a physical quadrotor, relying purely on abstracted spatio-temporal depth sequences and its self-predicted risk priors, validating the effectiveness of our approach and its robust generalization from simulation to reality.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

《战场GPS拒止环境下基于地标定位的安全路径导航》
专知会员服务
20+阅读 · 2025年5月22日
《旅战斗队作战中的机动近程防空运用》2025最新报告
专知会员服务
28+阅读 · 2025年5月15日
美军最新条令《空军基地点防御》
专知会员服务
49+阅读 · 2025年4月16日
反导任务规划技术丨研究前沿
科学出版社
25+阅读 · 2019年7月16日
【泡泡图灵智库】Detect-SLAM:目标检测和SLAM相互收益
泡泡机器人SLAM
14+阅读 · 2019年6月28日
导弹集群智能突防技术的新发展
无人机
17+阅读 · 2018年11月28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
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
2+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
9+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
18+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
10+阅读 · 2012年12月31日
VIP会员
最新内容
俄罗斯如何拦截乌克兰无人机与巡航导弹
专知会员服务
8+阅读 · 10月15日
《武器-目标分配问题:精确与近似求解算法》
专知会员服务
10+阅读 · 10月15日
综述|谁来改进机器人?迈向物理递归自我改进
专知会员服务
10+阅读 · 10月14日
软件定义无人机蜂群给防空带来全新压力
专知会员服务
10+阅读 · 10月13日
《半自主无人地面战车的互操作性》66页
专知会员服务
14+阅读 · 10月13日
相关VIP内容
相关基金
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
2+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
9+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
18+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
10+阅读 · 2012年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员