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”

Simultaneous learning of state-to-state minimum-time planning and control

Identifikátory výsledku

  • Kód výsledku v IS VaVaI

    <a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F68407700%3A21230%2F25%3A00387208" target="_blank" >RIV/68407700:21230/25:00387208 - isvavai.cz</a>

  • Výsledek na webu

    <a href="https://doi.org/10.5220/0013716800003982" target="_blank" >https://doi.org/10.5220/0013716800003982</a>

  • DOI - Digital Object Identifier

    <a href="http://dx.doi.org/10.5220/0013716800003982" target="_blank" >10.5220/0013716800003982</a>

Alternativní jazyky

  • Jazyk výsledku

    angličtina

  • Název v původním jazyce

    Simultaneous learning of state-to-state minimum-time planning and control

  • Popis výsledku v původním jazyce

    This paper tackles the challenge of learning a generalizable minimum-time flight policy for UAVs, capable of navigating between arbitrary start and goal states while balancing agile flight and stable hovering. Traditional approaches, particularly in autonomous drone racing, achieve impressive speeds and agility but are constrained to predefined track layouts, limiting real-world applicability. To address this, we propose a reinforcement learning-based framework that simultaneously learns state-to-state minimum-time planning and control and generalizes to arbitrary state-to-state flights. Our approach leverages Point Mass Model (PMM) trajectories as proxy rewards to approximate the true optimal flight objective and employs curriculum learning to scale the training process efficiently and to achieve generalization. We validate our method through simulation experiments, comparing it against Nonlinear Model Predictive Control (NMPC) tracking PMM-generated trajectories and conducting abla tion studies to assess the impact of curriculum learning. Finally, real-world experiments confirm the robustness of our learned policy in outdoor environments, demonstrating its ability to generalize and operate on a small ARM-based single-board computer.

  • Název v anglickém jazyce

    Simultaneous learning of state-to-state minimum-time planning and control

  • Popis výsledku anglicky

    This paper tackles the challenge of learning a generalizable minimum-time flight policy for UAVs, capable of navigating between arbitrary start and goal states while balancing agile flight and stable hovering. Traditional approaches, particularly in autonomous drone racing, achieve impressive speeds and agility but are constrained to predefined track layouts, limiting real-world applicability. To address this, we propose a reinforcement learning-based framework that simultaneously learns state-to-state minimum-time planning and control and generalizes to arbitrary state-to-state flights. Our approach leverages Point Mass Model (PMM) trajectories as proxy rewards to approximate the true optimal flight objective and employs curriculum learning to scale the training process efficiently and to achieve generalization. We validate our method through simulation experiments, comparing it against Nonlinear Model Predictive Control (NMPC) tracking PMM-generated trajectories and conducting abla tion studies to assess the impact of curriculum learning. Finally, real-world experiments confirm the robustness of our learned policy in outdoor environments, demonstrating its ability to generalize and operate on a small ARM-based single-board computer.

Klasifikace

  • Druh

    D - Stať ve sborníku

  • CEP obor

  • OECD FORD obor

    20205 - Automation and control systems

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

    2025

  • 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

    22nd International Conference on Informatics in Control, Automation and Robotics - Volume 2

  • ISBN

    978-989-758-770-2

  • ISSN

    2184-2809

  • e-ISSN

  • Počet stran výsledku

    9

  • Strana od-do

    283-291

  • Název nakladatele

    SciTePress - Science and Technology Publications

  • Místo vydání

    Porto

  • Místo konání akce

    Marbella

  • Datum konání akce

    20. 10. 2025

  • Typ akce podle státní příslušnosti

    WRD - Celosvětová akce

  • Kód UT WoS článku