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”

MonoForce: Self-supervised Learning of Physics-informed Model for Predicting Robot-terrain Interaction

Identifikátory výsledku

  • Kód výsledku v IS VaVaI

    <a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F68407700%3A21230%2F24%3A00376785" target="_blank" >RIV/68407700:21230/24:00376785 - isvavai.cz</a>

  • Výsledek na webu

    <a href="https://doi.org/10.1109/IROS58592.2024.10801353" target="_blank" >https://doi.org/10.1109/IROS58592.2024.10801353</a>

  • DOI - Digital Object Identifier

    <a href="http://dx.doi.org/10.1109/IROS58592.2024.10801353" target="_blank" >10.1109/IROS58592.2024.10801353</a>

Alternativní jazyky

  • Jazyk výsledku

    angličtina

  • Název v původním jazyce

    MonoForce: Self-supervised Learning of Physics-informed Model for Predicting Robot-terrain Interaction

  • Popis výsledku v původním jazyce

    While autonomous navigation of mobile robots on rigid terrain is a well-explored problem, navigating on deformable terrain such as tall grass or bushes remains a challenge. To address it, we introduce an explainable, physicsaware and end-to-end differentiable model which predicts the outcome of robot-terrain interaction from camera images, both on rigid and non-rigid terrain. The proposed MonoForce model consists of a black-box module which predicts robotterrain interaction forces from onboard cameras, followed by a white-box module, which transforms these forces and a control signals into predicted trajectories, using only the laws of classical mechanics. The differentiable white-box module allows backpropagating the predicted trajectory errors into the black-box module, serving as a self-supervised loss that measures consistency between the predicted forces and groundtruth trajectories of the robot. Experimental evaluation on a public dataset and our data has shown that while the prediction capabilities are comparable to state-of-the-art algorithms on rigid terrain, MonoForce shows superior accuracy on nonrigid terrain such as tall grass or bushes. To facilitate the reproducibility of our results, we release both the code and datasets.

  • Název v anglickém jazyce

    MonoForce: Self-supervised Learning of Physics-informed Model for Predicting Robot-terrain Interaction

  • Popis výsledku anglicky

    While autonomous navigation of mobile robots on rigid terrain is a well-explored problem, navigating on deformable terrain such as tall grass or bushes remains a challenge. To address it, we introduce an explainable, physicsaware and end-to-end differentiable model which predicts the outcome of robot-terrain interaction from camera images, both on rigid and non-rigid terrain. The proposed MonoForce model consists of a black-box module which predicts robotterrain interaction forces from onboard cameras, followed by a white-box module, which transforms these forces and a control signals into predicted trajectories, using only the laws of classical mechanics. The differentiable white-box module allows backpropagating the predicted trajectory errors into the black-box module, serving as a self-supervised loss that measures consistency between the predicted forces and groundtruth trajectories of the robot. Experimental evaluation on a public dataset and our data has shown that while the prediction capabilities are comparable to state-of-the-art algorithms on rigid terrain, MonoForce shows superior accuracy on nonrigid terrain such as tall grass or bushes. To facilitate the reproducibility of our results, we release both the code and datasets.

Klasifikace

  • Druh

    D - Stať ve sborníku

  • 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

    Výsledek vznikl pri realizaci vícero projektů. Více informací v záložce Projekty.

  • Návaznosti

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

Ostatní

  • Rok uplatnění

    2024

  • Kód důvěrnosti údajů

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

Údaje specifické pro druh výsledku

  • Název statě ve sborníku

    2024 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS 2024)

  • ISBN

    979-8-3503-7770-5

  • ISSN

    2153-0858

  • e-ISSN

    2153-0866

  • Počet stran výsledku

    8

  • Strana od-do

    12896-12903

  • Název nakladatele

    IEEE

  • Místo vydání

    Piscataway

  • Místo konání akce

    Abu Dhabi

  • Datum konání akce

    14. 10. 2024

  • Typ akce podle státní příslušnosti

    WRD - Celosvětová akce

  • Kód UT WoS článku

    001433985300697