We study the problem of safe and intention-aware robot navigation in dense and interactive crowds. Most previous reinforcement learning (RL) based methods fail to consider different types of interactions among all agents or ignore the intentions of people, which results in performance degradation. To learn a safe and efficient robot policy, we propose a novel recurrent graph neural network with attention mechanisms to capture heterogeneous interactions among agents through space and time. To encourage longsighted robot behaviors, we infer the intentions of dynamic agents by predicting their future trajectories for several timesteps. The predictions are incorporated into a model-free RL framework to prevent the robot from intruding into the intended paths of other agents. We demonstrate that our method enables the robot to achieve good navigation performance and non-invasiveness in challenging crowd navigation scenarios. We successfully transfer the policy learned in simulation to a real-world TurtleBot 2i. Our code and videos are available at https://sites.google.com/view/intention-aware-crowdnav/home.


翻译:我们研究在密集且具有交互性的人群中实现安全且意图感知的机器人导航问题。以往大多数基于强化学习的方法未能考虑所有智能体之间不同类型的交互,或忽略了人的意图,导致性能下降。为学习安全高效的机器人策略,我们提出一种新颖的循环图神经网络,结合注意力机制以捕捉智能体间在时空上的异质性交互。为鼓励机器人的长远决策行为,我们通过预测动态智能体未来多个时间步的轨迹来推断其意图。这些预测被整合到无模型强化学习框架中,防止机器人侵入其他智能体的预期路径。实验表明,该方法使机器人在具有挑战性的人群导航场景中实现了良好的导航性能与非侵入性。我们成功将仿真中习得的策略迁移至真实世界的TurtleBot 2i机器人。我们的代码和视频见 https://sites.google.com/view/intention-aware-crowdnav/home。

0
下载
关闭预览

相关内容

IFIP TC13 Conference on Human-Computer Interaction是人机交互领域的研究者和实践者展示其工作的重要平台。多年来,这些会议吸引了来自几个国家和文化的研究人员。官网链接:http://interact2019.org/
专知会员服务
54+阅读 · 2021年6月30日
神经常微分方程教程,50页ppt,A brief tutorial on Neural ODEs
专知会员服务
74+阅读 · 2020年8月2日
100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
167+阅读 · 2020年3月18日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
78+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
105+阅读 · 2019年10月9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
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
ICLR2019最佳论文出炉
专知
12+阅读 · 2019年5月6日
19篇ICML2019论文摘录选读!
专知
28+阅读 · 2019年4月28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
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
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25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
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
5+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年8月18日
Arxiv
13+阅读 · 2019年11月14日
VIP会员
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
ICLR2019最佳论文出炉
专知
12+阅读 · 2019年5月6日
19篇ICML2019论文摘录选读!
专知
28+阅读 · 2019年4月28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
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
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25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
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
5+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年8月18日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员