Edge-Assisted Multi-Robot Visual-Inertial SLAM With Efficient Communication
Notice bibliographique
Résumé
The integration of cloud computing and edge computing is an effective way to achieve global consistent and real-time multi-robot Simultaneous Localization and Mapping (SLAM). Cloud computing effectively solves the problem of limited computing, communication and storage capacity of terminal equipment. However, limited bandwidth and extremely long communication links between terminal devices and the cloud result in serious performance degradation of multi-robot SLAM systems. To reduce the computational cost of feature tracking and improve the real-time performance of the robot, a lightweight SLAM method of optical flow tracking based on pyramid IMU prediction is proposed. On this basis, a centralized multi-robot SLAM system based on a robot-edge-cloud layered architecture is proposed to realize real-time collaborative SLAM. It avoids the problems of limited on-board computing resources and low execution efficiency of single robot. In this framework, only the feature points and keyframe descriptors are transmitted and lossless encoding and compression are carried out to realize real-time remote information transmission with limited bandwidth resources. This design reduces the actual bandwidth occupied in the process of data transmission, and does not cause the loss of SLAM accuracy caused by data compression. Through experimental verification on the EuRoC dataset, compared with the current most advanced local feature compression method, our method can achieve lower data volume feature transmission, and compared with the current advanced centralized multi-robot SLAM scheme, it can achieve the same or better positioning accuracy under low computational load.Note to Practitioners—The purpose of this paper is to reduce the communication load of a Cloud-Edge-Robot system by compressing and transmitting of keyframes and non-keyframes, respectively, which is suitable for a multi-robot SLAM system and can realize multi-robot joint localization and sparse map reconstruction under efficient communication. Currently, remote SLAM or centralized multi-robot SLAM is usually implemented by transferring the whole image or the features and descriptors of the image. In this paper, lightweight SLAM optical flow tracking based on pyramid IMU prediction is implemented to track non-keyframes. At the edge server, tracking between non-keyframes is realized only by transmitting keypoints. For keyframes, the pose estimation is realized by transmitting compressed features and descriptors. Multi-robot localization and map fusion are realized in the cloud through key frame feature information. Experiments on public datasets show that this method is feasible and can achieve high-precision joint positioning with a low amount of transmitted data. In future studies, we will apply this framework to more real-world systems, while achieving rich, accurate map fusion with more advanced features.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
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.
score_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 découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».