Navigating mobile robots in social environments remains a challenging task due to the intricacies of human-robot interactions. Most of the motion planners designed for crowded and dynamic environments focus on choosing the best velocity to reach the goal while avoiding collisions, but do not explicitly consider the high-level navigation behavior (avoiding through the left or right side, letting others pass or passing before others, etc.). In this work, we present a novel motion planner that incorporates topology distinct paths representing diverse navigation strategies around humans. The planner selects the topology class that imitates human behavior the best using a deep neural network model trained on real-world human motion data, ensuring socially intelligent and contextually aware navigation. Our system refines the chosen path through an optimization-based local planner in real time, ensuring seamless adherence to desired social behaviors. In this way, we decouple perception and local planning from the decision-making process. We evaluate the prediction accuracy of the network with real-world data. In addition, we assess the navigation capabilities in both simulation and a real-world platform, comparing it with other state-of-the-art planners. We demonstrate that our planner exhibits socially desirable behaviors and shows a smooth and remarkable performance.


翻译:在社交环境中导航移动机器人仍是一项具有挑战性的任务,其难点在于人机交互的复杂性。现有针对拥挤动态环境设计的运动规划器大多侧重于选择最优速度以在避免碰撞的同时抵达目标,但并未明确考虑高层导航行为(如从左侧或右侧绕行、让他人先行或抢先通过等)。本文提出了一种新颖的运动规划器,通过融合表征不同人类绕行策略的拓扑学差异化路径来实现智能导航。该规划器利用基于真实人类运动数据训练的深度神经网络模型,选择最接近人类行为的拓扑类别,从而确保社交智能与情境感知的导航能力。系统通过基于优化的局部规划器实时优化所选路径,保障导航行为与期望社交模式的无缝契合。通过这种方式,我们将感知与局部规划从决策过程中解耦。我们使用真实数据评估了网络的预测精度,并在仿真环境与真实平台中对比其他前沿规划器验证了导航性能。实验表明,本规划器展现了社交合宜的行为特征,并呈现出平滑且显著优越的表现。

0
下载
关闭预览

相关内容

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
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9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
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25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
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
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
47+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 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
10+阅读 · 2022年3月14日
Arxiv
15+阅读 · 2022年1月24日
Arxiv
16+阅读 · 2019年4月4日
VIP会员
最新内容
【CVPR2026教程】扩散模型的解析理解
专知会员服务
0+阅读 · 10分钟前
马赛克战:俄乌战场透析
专知会员服务
13+阅读 · 今天4:12
《利用人工智能增强军事决策》
专知会员服务
4+阅读 · 今天4:09
《自动机器学习在军事数据耕耘法中的应用》
专知会员服务
6+阅读 · 今天4:02
为何指挥所生存能力要求范式转变
专知会员服务
5+阅读 · 今天3:54
打造“新蛛网”模式与高科技动员
专知会员服务
4+阅读 · 今天3:33
“蛛网”行动一周年:远程无人机战争
专知会员服务
3+阅读 · 今天3:23
【剑桥博士论文】智能体-环境协同优化
专知会员服务
7+阅读 · 6月9日
为初级军官战术训练设计生成式人工智能平台
专知会员服务
9+阅读 · 6月9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
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25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
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
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
47+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 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员