Addressing unpredictable movements of dynamic obstacles with deep reinforcement learning to ensure safe navigation for omni-wheeled mobile robot

强化学习 移动机器人 计算机科学 机器人 人工智能
作者
Saurabh Sachan,Pushparaj Mani Pathak
标识
DOI:10.1177/09544062241281115
摘要

The safe and efficient navigation of mobile robots in the presence of unknown dynamic obstacles remains a complex and unresolved challenge. This paper presents collision-free path planning for a mobile robot that safely deals with multi-directional obstacles, that is, randomly moving dynamic obstacles, using a Deep Reinforcement Learning (DRL) algorithm named Deep Q-Network (DQN) with inflated robot reward functions. The robot moves in a time-efficient and collision-free route while maintaining a safe distance with both static and unpredictable dynamic obstacles. The modified DQN algorithm takes RGB images of the environment as input for training a Convolution Neural Network (CNN) and provides a safe and short path for navigation. The robot used for training is an omni-wheeled mobile robot exploring outdoors, that is, concourse environment, and indoors, that is, home environment. The Closed-Loop Inverse Kinematics (CLIK) algorithm is employed to control a mobile robot to follow the desired path. The simulation results indicate that the proposed algorithm with inflated robot reward functions demonstrates remarkable performance as compared to recently used Reinforcement Learning (RL) algorithms when dealing with both stationary and randomly moving obstacles in the given environment.
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
breaking完成签到 ,获得积分10
1秒前
布雨完成签到,获得积分10
2秒前
蛋堡完成签到 ,获得积分10
3秒前
生动映波应助Like采纳,获得10
4秒前
端庄的奇异果完成签到 ,获得积分10
4秒前
橙子完成签到 ,获得积分10
4秒前
佐伊完成签到 ,获得积分10
5秒前
Nancy发布了新的文献求助30
5秒前
5秒前
6秒前
金枪鱼完成签到,获得积分10
7秒前
隐形曼青应助龙俊利采纳,获得10
7秒前
8秒前
yjh完成签到,获得积分10
9秒前
prion完成签到,获得积分10
10秒前
pei发布了新的文献求助10
11秒前
lqiqiqir发布了新的文献求助10
11秒前
深情安青应助zly采纳,获得10
12秒前
LALA完成签到,获得积分10
12秒前
疲倦之躯完成签到,获得积分10
12秒前
蛋斤发布了新的文献求助10
13秒前
江11111完成签到,获得积分10
14秒前
Ws完成签到,获得积分10
14秒前
研友_Lw7MKL完成签到,获得积分10
15秒前
happy2016完成签到 ,获得积分10
15秒前
drbrianlau完成签到,获得积分10
15秒前
好运来完成签到,获得积分10
16秒前
羟甲基戊二酸单酰辅酶A完成签到 ,获得积分10
16秒前
清爽的莆完成签到 ,获得积分10
17秒前
17秒前
科研通AI6.4应助zsq采纳,获得10
18秒前
霸王爱吃面完成签到,获得积分10
19秒前
风吹而过完成签到 ,获得积分10
19秒前
weber完成签到,获得积分10
19秒前
Lucas应助pei采纳,获得10
21秒前
21秒前
李狗蛋完成签到,获得积分10
22秒前
清新的慕凝完成签到,获得积分10
23秒前
01发布了新的文献求助10
23秒前
23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
Nondestructive Testing Handbook: Vol. 4, Thermal and Infrared Testing (IR), 4th ed 800
作者名:Kristopher P. Plain,悉尼大学的,目前只能查到其四篇论文,想找到其博士论文 590
Évora na Idade Média 555
Soil mites of the family Rhagidiidae (Actinedida: Eupodoidea). Morphology, Systematics, Ecology 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Radical Reactions 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 7364005
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8972973
关于积分的说明 19072736
捐赠科研通 7008873
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3223773
关于科研通互助平台的介绍 2387533
邀请新用户注册赠送积分活动 2204605