Learning-Based Multi-Robot Formation Control With Obstacle Avoidance

避障 避碰 计算机科学 机器人 障碍物 机器人控制 移动机器人 控制(管理) 人工智能 控制工程 人机交互 工程类 计算机安全 地理 碰撞 考古
作者
Chengchao Bai,Yan Peng,Wei Pan,Jifeng Guo
出处
期刊:IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:23 (8): 11811-11822 被引量:102
标识
DOI:10.1109/tits.2021.3107336
摘要

Multi-robot formation control has been intensively studied in recent years. In practical applications, the multi-robot system’s ability to independently change the formation to avoid collision among the robots or with obstacles is critical. In this study, a multi-robot adaptive formation control framework based on deep reinforcement learning is proposed. The framework consists of two layers, namely the execution layer and the decision-making layer. The execution layer enables the robot to approach its target position and avoid collision with other robots and obstacles through a deep network trained by a reinforcement learning method. The decision-making layer organizes all robots into a formation through a new leader–follower configuration and provides target positions to the leader and followers. The leader’s target position is kept unchanged, while the follower’s target position is changed according to the situation it encounters. In addition, to operate more effectively in environments with different levels of complexity, a hybrid switching control strategy is proposed. The simulation results demonstrate that our proposed formation control framework enables the robots to adjust formation independently to pass through obstacle areas and can be generalized to different scenarios with unknown obstacles and varying number of robots.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
zw发布了新的文献求助10
刚刚
daishuheng完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
所所应助欢呼万宝路采纳,获得20
刚刚
1秒前
ASH应助fly采纳,获得10
1秒前
ggn完成签到 ,获得积分10
1秒前
xx2发布了新的文献求助10
2秒前
Kao应助zzx采纳,获得10
2秒前
JamesPei应助Peng采纳,获得10
2秒前
清脆的冰枫完成签到 ,获得积分10
3秒前
酆阁发布了新的文献求助10
4秒前
无奈的小懒虫完成签到 ,获得积分10
4秒前
windli发布了新的文献求助10
4秒前
明理冰双发布了新的文献求助10
4秒前
刘恋完成签到,获得积分10
4秒前
今后应助颠哥采纳,获得30
5秒前
顾矜应助浅香千雪采纳,获得10
5秒前
5秒前
5秒前
李爱国应助一只羊采纳,获得10
6秒前
爆米花应助正直涔雨采纳,获得10
6秒前
6秒前
7秒前
HJJHJH发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
蓦然完成签到,获得积分10
8秒前
dou完成签到,获得积分10
8秒前
田様应助hh采纳,获得10
8秒前
8秒前
8秒前
自由的老姆完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
9秒前
9秒前
9秒前
含蓄觅山发布了新的文献求助10
10秒前
牧青应助zhang采纳,获得100
10秒前
10秒前
cheese完成签到,获得积分10
10秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Autoparametric Resonance in Mechanical Systems 1000
Effects of Two Weeks of Red Light Therapy on Choroidal Thickness and Axial Length in Young Adults 700
Cosmos as Art Object: Studies in Plato's Timaeus and Other Dialogues 600
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Auslegungsgeschichte 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7658896
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9229305
关于积分的说明 19840840
捐赠科研通 7226217
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3281080
关于科研通互助平台的介绍 2440992
邀请新用户注册赠送积分活动 2281032