スペクトルグラフ解析を用いた協調ロボットマッピング
Collaborative Robot Mapping using Spectral Graph Analysis
マルチロボットSLAMにおいて、ロボットとサーバのグラフの構造差をスペクトル解析で捉え、各ロボットのポーズグラフに必要な制約を生成する協調マッピング手法を提案し、実環境で最大90%の改善を示した。
著者: Lukas Bernreiter, Shehryar Khattak, Lionel Ott, Roland Siegwart, Marco Hutter, Cesar Cadena
分類: cs.RO, cs.MA
原文アブストラクト
In this paper, we deal with the problem of creating globally consistent pose graphs in a centralized multi-robot SLAM framework. For each robot to act autonomously, individual onboard pose estimates and maps are maintained, which are then communicated to a central server to build an optimized global map. However, inconsistencies between onboard and server estimates can occur due to onboard odometry drift or failure. Furthermore, robots do not benefit from the collaborative map if the server provides no feedback in a computationally tractable and bandwidth-efficient manner. Motivated by this challenge, this paper proposes a novel collaborative mapping framework to enable accurate global mapping among robots and server. In particular, structural differences between robot and server graphs are exploited at different spatial scales using graph spectral analysis to generate necessary constraints for the individual robot pose graphs. The proposed approach is thoroughly analyzed and validated using several real-world multi-robot field deployments where we show improvements of the onboard system up to 90%.
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