注意機構付き相互作用グラフによる意図認識型群衆ナビゲーション
Intention Aware Robot Crowd Navigation with Attention-Based Interaction Graph
エージェント間の異種相互作用を注意機構付き再帰グラフニューラルネットで捉え、他者の将来軌道予測で意図を推定しながら強化学習で群衆内を安全にナビゲーションする手法を提案し、実機TurtleBotでも検証した。
著者: Shuijing Liu, Peixin Chang, Zhe Huang, Neeloy Chakraborty, Kaiwen Hong, Weihang Liang, D. Livingston McPherson, Junyi Geng, Katherine Driggs-Campbell
分類: cs.RO, cs.AI, cs.LG
原文アブストラクト
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.
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