A path planning approach for mobile robots using short and safe Q-learning

运动规划 移动机器人 路径(计算) 计算机科学 任意角度路径规划 机器人 路径长度 趋同(经济学) 人工智能 数学优化 实时计算 模拟 数学 计算机网络 经济增长 经济
作者
He Du,Bing Hao,Jianshuo Zhao,Jiamin Zhang,Qi Wang,Yuan Qi
出处
期刊:PLOS ONE [Public Library of Science]
卷期号:17 (9): e0275100-e0275100 被引量:2
标识
DOI:10.1371/journal.pone.0275100
摘要

Path planning is a major challenging problem for mobile robots, as the robot is required to reach the target position from the starting position while simultaneously avoiding conflicts with obstacles. This paper refers to a novel method as short and safe Q-learning to alleviate the short and safe path planning task of mobile robots. To solve the slow convergence of Q-learning, the artificial potential field is utilized to avoid random exploration and provides a priori knowledge of the environment for mobile robots. Furthermore, to speed up the convergence of the Q-learning and reduce the computing time, a dynamic reward is proposed to facilitate the mobile robot towards the target point. The experiments are divided into two parts: short and safe path planning. The mobile robot can reach the target with the optimal path length in short path planning, and away from obstacles in safe path planning. Experiments compared with the state-of-the-art algorithm demonstrate the effectiveness and practicality of the proposed approach. Concluded, the path length, computing time and turning angle of SSQL is increased by 2.83%, 23.98% and 7.98% in short path planning, 3.64%, 23.42% and 12.61% in safe path planning compared with classical Q-learning. Furthermore, the SSQL outperforms other optimization algorithms with shorter path length and smaller turning angles.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
大仙女发布了新的文献求助10
刚刚
wangjianyu关注了科研通微信公众号
刚刚
AZN完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
2秒前
2秒前
LZC完成签到,获得积分10
2秒前
小妮发布了新的文献求助10
2秒前
可爱的函函应助俎树同采纳,获得10
2秒前
高会和发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
3秒前
厉飞羽发布了新的文献求助10
3秒前
j736999565发布了新的文献求助10
3秒前
调研昵称发布了新的文献求助10
4秒前
hym完成签到,获得积分10
4秒前
鲤鱼睿渊完成签到,获得积分10
4秒前
现实的听芹完成签到,获得积分10
4秒前
sunshine发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
5秒前
5秒前
访文完成签到 ,获得积分10
5秒前
ZX801发布了新的文献求助10
5秒前
粘豆包发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
xiong发布了新的文献求助30
6秒前
chun发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
7秒前
7秒前
英姑应助LF采纳,获得10
8秒前
9秒前
糊涂的芷天完成签到,获得积分20
10秒前
Lucas应助ZHY2023采纳,获得10
10秒前
在水一方应助噜啦啦采纳,获得10
10秒前
11秒前
11秒前
wwl发布了新的文献求助10
11秒前
高分求助中
Evolution 10000
юрские динозавры восточного забайкалья 800
English Wealden Fossils 700
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 600
A new species of Coccus (Homoptera: Coccoidea) from Malawi 500
A new species of Velataspis (Hemiptera Coccoidea Diaspididae) from tea in Assam 500
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3156728
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2808129
关于积分的说明 7876351
捐赠科研通 2466523
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1312903
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 630304
版权声明 601919