相互作用を考慮したサンプリングベースMPCと学習による局所目標予測
Interaction-Aware Sampling-Based MPC with Learned Local Goal Predictions
他エージェントの軌道予測を学習で行い、相互作用を考慮したMPCと組み合わせることで、混雑環境でのロボットの協調的な経路計画を実現した。
著者: Walter Jansma, Elia Trevisan, Álvaro Serra-Gómez, Javier Alonso-Mora
分類: cs.RO
原文アブストラクト
Motion planning for autonomous robots in tight, interaction-rich, and mixed human-robot environments is challenging. State-of-the-art methods typically separate prediction and planning, predicting other agents' trajectories first and then planning the ego agent's motion in the remaining free space. However, agents' lack of awareness of their influence on others can lead to the freezing robot problem. We build upon Interaction-Aware Model Predictive Path Integral (IA-MPPI) control and combine it with learning-based trajectory predictions, thereby relaxing its reliance on communicated short-term goals for other agents. We apply this framework to Autonomous Surface Vessels (ASVs) navigating urban canals. By generating an artificial dataset in real sections of Amsterdam's canals, adapting and training a prediction model for our domain, and proposing heuristics to extract local goals, we enable effective cooperation in planning. Our approach improves autonomous robot navigation in complex, crowded environments, with potential implications for multi-agent systems and human-robot interaction.
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