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Enregistrement W3210854080 · doi:10.1109/tcyb.2021.3110196

Toward Safer Navigation of Heterogeneous Mobile Robots in Distributed Scheme: A Novel Time-to-Collision-Based Method

2021· article· en· W3210854080 sur OpenAlex

Pourquoi ce travail est dans la base

Une base qui oublie comment elle a trouvé un travail ne peut pas être vérifiée. Voici les voies qui ont admis celui-ci.

affAu moins un auteur déclare une institution canadienne dans l'instantané OpenAlex épinglé.
fundUn bailleur canadien est enregistré sur le travail.

Notice bibliographique

RevueIEEE Transactions on Cybernetics · 2021
Typearticle
Langueen
DomaineComputer Science
ThématiqueRobotic Path Planning Algorithms
Établissements canadiensGeneral Motors (Canada)University of Guelph
Organismes subventionnairesNatural Sciences and Engineering Research Council of Canada
Mots-clésKinematicsCollisionRobotComputer scienceInertiaCollision avoidanceMobile robotController (irrigation)Motion (physics)Work (physics)Scheme (mathematics)SAFERSimulationControl engineeringControl theory (sociology)EngineeringControl (management)Artificial intelligenceMathematicsComputer security

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

For safe and efficient navigation of heterogeneous multiple mobile robots (HMRs), it is essential to incorporate dynamics (mass and inertia) in motion control algorithms. Many methods rely only on kinematics or point-mass models, resulting in conservative results or occasionally failure. This is especially true for robots with different masses. In this article, we develop a novel navigation methodology for a distributed scheme by incorporating the robots' dynamics through calculating the time to collision (TTC) and designing a new controller accordingly that avoids collisions. We first propose a new predictive collision term by TTC that will be used to quantify imminent collisions among HMRs. Subsequently, using this term, we develop a novel nonlinear controller that explicitly incorporates TTC in the design and guarantees collision-free motion. Simulations and experiments were performed to demonstrate the effectiveness of the developed methods. We first compared the results of our proposed approach with controllers that only consider the robots' kinematics. It was shown that the proposed control strategy (a TTC-based controller) proves to be less conservative when determining safe motions. Specifically, for environments with limited space, it was demonstrated that using robots' kinematics may result in a collision, while our strategy results in safe motion. We also performed experiments that proved collision-free navigation of HMRs with this approach. The outcomes of this work provide more reliable motion control for HMRs, especially when the robots' masses or inertias are significantly different, for example, warehouses. The developments in this work are also applicable to vehicles and can therefore be beneficial in automated collision avoidance in autonomous driving and intelligent transportation.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Méthodes · Signal consensuel: Méthodes
Score de désaccord entre enseignants0,283
Score d'incertitude au seuil0,995

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,001
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,023
Tête enseignante GPT0,281
Écart entre enseignants0,258 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle