多様な衝突回避戦略を持つ歩行者群に対するマップベース深層強化学習による群衆対応ロボットナビゲーション
Crowd-Aware Robot Navigation for Pedestrians with Multiple Collision Avoidance Strategies via Map-based Deep Reinforcement Learning
歩行者が異なる衝突回避戦略をとる群衆環境で、センサマップと歩行者の動きを表す歩行者マップを入力とする深層強化学習によりロボットのナビゲーションポリシーを学習し、シミュレータと実機で成功率が向上することを示した。
著者: Shunyi Yao1, Guangda Chen, Quecheng Qiu, Jun Ma, Xiaoping Chen, Jianmin Ji
分類: cs.RO
原文アブストラクト
It is challenging for a mobile robot to navigate through human crowds. Existing approaches usually assume that pedestrians follow a predefined collision avoidance strategy, like social force model (SFM) or optimal reciprocal collision avoidance (ORCA). However, their performances commonly need to be further improved for practical applications, where pedestrians follow multiple different collision avoidance strategies. In this paper, we propose a map-based deep reinforcement learning approach for crowd-aware robot navigation with various pedestrians. We use the sensor map to represent the environmental information around the robot, including its shape and observable appearances of obstacles. We also introduce the pedestrian map that specifies the movements of pedestrians around the robot. By applying both maps as inputs of the neural network, we show that a navigation policy can be trained to better interact with pedestrians following different collision avoidance strategies. We evaluate our approach under multiple scenarios both in the simulator and on an actual robot. The results show that our approach allows the robot to successfully interact with various pedestrians and outperforms compared methods in terms of the success rate.
関連論文
- 予測誤差を考慮したMPCによる社会的配慮型群衆ナビゲーション群衆ナビゲーション
- 危険を冒すな!LiDARのみの群衆ナビゲーションのための軌道条件付き分布リスク群衆ナビゲーション
- 適応的楕円型共形予測によるリスク感応型群衆ナビゲーション群衆ナビゲーション
- 軌道品質を重視した群衆ナビゲーション性能向上のための新手法群衆ナビゲーション
- 適合的不確実性処理による群衆ナビゲーションの汎化安全群衆ナビゲーション
- 学習ベース軌道予測を用いたMPCによる群衆ナビゲーション群衆ナビゲーション
