Vše

Co hledáte?

Vše
Projekty
Výsledky výzkumu
Subjekty

Rychlé hledání

  • Projekty podpořené TA ČR
  • Významné projekty
  • Projekty s nejvyšší státní podporou
  • Aktuálně běžící projekty

Chytré vyhledávání

  • Takto najdu konkrétní +slovo
  • Takto z výsledků -slovo zcela vynechám
  • “Takto můžu najít celou frázi”

Visual Navigation in Real-World Indoor Environments Using End-to-End Deep Reinforcement Learning

Identifikátory výsledku

  • Kód výsledku v IS VaVaI

    <a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F68407700%3A21230%2F21%3A00350230" target="_blank" >RIV/68407700:21230/21:00350230 - isvavai.cz</a>

  • Nalezeny alternativní kódy

    RIV/68407700:21730/21:00350230

  • Výsledek na webu

    <a href="https://doi.org/10.1109/LRA.2021.3068106" target="_blank" >https://doi.org/10.1109/LRA.2021.3068106</a>

  • DOI - Digital Object Identifier

    <a href="http://dx.doi.org/10.1109/LRA.2021.3068106" target="_blank" >10.1109/LRA.2021.3068106</a>

Alternativní jazyky

  • Jazyk výsledku

    angličtina

  • Název v původním jazyce

    Visual Navigation in Real-World Indoor Environments Using End-to-End Deep Reinforcement Learning

  • Popis výsledku v původním jazyce

    Visual navigation is essential for many applications in robotics, from manipulation, through mobile robotics to automated driving. Deep reinforcement learning (DRL) provides an elegant map-free approach integrating image processing, localization, and planning in one module, which can be trained and therefore optimized for a given environment. However, to date, DRL-based visual navigation was validated exclusively in simulation, where the simulator provides information that is not available in the real world, e.g., the robot's position or segmentation masks. This precludes the use of the learned policy on a real robot. Therefore, we present a novel approach that enables a direct deployment of the trained policy on real robots. We have designed a new powerful simulator capable of domain randomization. To facilitate the training, we propose visual auxiliary tasks and a tailored reward scheme. The policy is fine-tuned on images collected from real-world environments. We have evaluated the method on a mobile robot in a real office environment. The training took approximately 30 hours on a single GPU. In 30 navigation experiments, the robot reached a 0.3-meter neighbourhood of the goal in more than 86.7% of cases. This result makes the proposed method directly applicable to tasks like mobile manipulation.

  • Název v anglickém jazyce

    Visual Navigation in Real-World Indoor Environments Using End-to-End Deep Reinforcement Learning

  • Popis výsledku anglicky

    Visual navigation is essential for many applications in robotics, from manipulation, through mobile robotics to automated driving. Deep reinforcement learning (DRL) provides an elegant map-free approach integrating image processing, localization, and planning in one module, which can be trained and therefore optimized for a given environment. However, to date, DRL-based visual navigation was validated exclusively in simulation, where the simulator provides information that is not available in the real world, e.g., the robot's position or segmentation masks. This precludes the use of the learned policy on a real robot. Therefore, we present a novel approach that enables a direct deployment of the trained policy on real robots. We have designed a new powerful simulator capable of domain randomization. To facilitate the training, we propose visual auxiliary tasks and a tailored reward scheme. The policy is fine-tuned on images collected from real-world environments. We have evaluated the method on a mobile robot in a real office environment. The training took approximately 30 hours on a single GPU. In 30 navigation experiments, the robot reached a 0.3-meter neighbourhood of the goal in more than 86.7% of cases. This result makes the proposed method directly applicable to tasks like mobile manipulation.

Klasifikace

  • Druh

    J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science

  • CEP obor

  • OECD FORD obor

    10201 - Computer sciences, information science, bioinformathics (hardware development to be 2.2, social aspect to be 5.8)

Návaznosti výsledku

  • Projekt

    <a href="/cs/project/EF15_003%2F0000470" target="_blank" >EF15_003/0000470: Robotika pro Průmysl 4.0</a><br>

  • Návaznosti

    P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Ostatní

  • Rok uplatnění

    2021

  • Kód důvěrnosti údajů

    S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Údaje specifické pro druh výsledku

  • Název periodika

    IEEE Robotics and Automation Letters

  • ISSN

    2377-3766

  • e-ISSN

    2377-3766

  • Svazek periodika

    6

  • Číslo periodika v rámci svazku

    3

  • Stát vydavatele periodika

    US - Spojené státy americké

  • Počet stran výsledku

    8

  • Strana od-do

    4345-4352

  • Kód UT WoS článku

    000639767800013

  • EID výsledku v databázi Scopus

    2-s2.0-85103234640