空中-水上混合动力车辆无地图导航的深度强化学习

Ricardo B. Grando, P. L. J. Drews-Jr
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摘要

对于混合移动机器人来说,跨媒体导航是一项具有挑战性的任务,特别是在有障碍的情况下。本文提出了一种基于深度强化学习(Deep-RL)的自主导航方法,用于一种特定类型的混合移动机器人:空气-水混合车辆(HUAUV)。该方法仅使用距离传感器信息和车辆位置信息来实现导航。结果表明,只需使用基于Deep-RL的代理,就可以在不使用任何人工操作的情况下实现从开始到结束的无地图导航。将训练agent的导航与经典算法BUG2的无地图导航进行了比较。该方法基于两种最先进的陆地机器人无地图导航方法:深度确定性梯度策略(DDPG)和软玩家批评策略(SAC)。
本文章由计算机程序翻译,如有差异,请以英文原文为准。
Aprendizado por Reforço Profundo para Navegação sem Mapa de um Veículo Híbrido Aéreo-Aquático
Realizar a navegação entre meios é uma tarefa desafiadora para robôs móveis híbridos, especialmente em cenários com obstáculos. Este trabalho apresenta uma abordagem baseada em aprendizado por reforço profundo (Deep-RL) para navegação autônoma de um tipo específico de robô móvel híbrido: um Veículo Híbrido Tipo Ar-Água (HUAUV). A abordagem proposta utiliza somente informação de sensores de distância e de informações relativas à localização do veículo para realizar a navegação. Resultados obtidos mostram que é possível realizar navegação sem mapa do início ao fim sem usar nenhum tipo de operação manual, somente utilizando os agentes baseados em Deep-RL. A navegação dos agentes treinados é comparada com a navegação sem mapa realizada por um algoritmo clássico - BUG2. A abordagem é baseada em dois métodos do estado da arte para navegação sem mapa de robôs terrestres: Política de Gradiente Determinístico Profundo (DDPG) e Soft Actor-Critic (SAC).
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