分散変分推論によるマルチロボット物体SLAM
Multi-Robot Object SLAM Using Distributed Variational Inference
複数ロボットの物体SLAMを通信グラフ上の変分推論問題として定式化し、コンセンサス制約付き分散ミラー降下法で解く手法を提案。実機・シミュレーションで軌道と物体推定の精度向上と大規模チームへの拡張性を示した。
著者: Hanwen Cao, Sriram Shreedharan, Nikolay Atanasov
分類: cs.RO
原文アブストラクト
Multi-robot simultaneous localization and mapping (SLAM) enables a robot team to achieve coordinated tasks by relying on a common map of the environment. Constructing a map by centralized processing of the robot observations is undesirable because it creates a single point of failure and requires pre-existing infrastructure and significant communication throughput. This paper formulates multi-robot object SLAM as a variational inference problem over a communication graph subject to consensus constraints on the object estimates maintained by different robots. To solve the problem, we develop a distributed mirror descent algorithm with regularization enforcing consensus among the communicating robots. Using Gaussian distributions in the algorithm, we also derive a distributed multi-state constraint Kalman filter (MSCKF) for multi-robot object SLAM. Experiments on real and simulated data show that our method improves the trajectory and object estimates, compared to individual-robot SLAM, while achieving better scaling to large robot teams, compared to centralized multi-robot SLAM.
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