Autonomous navigation of UAV in multi-obstacle environments based on a Deep Reinforcement Learning approach

计算机科学 随机性 强化学习 人工智能 避障 一般化 实时计算 障碍物 机器人 路径(计算) 移动机器人 模拟 运动规划 统计 数学分析 数学 程序设计语言 法学 政治学
作者
Sitong Zhang,Yibing Li,Qianhui Dong
出处
期刊:Applied Soft Computing [Elsevier]
卷期号:115: 108194-108194 被引量:155
标识
DOI:10.1016/j.asoc.2021.108194
摘要

Path planning is one of the most essential part in autonomous navigation. Most existing works suppose that the environment is static and fixed. However, path planning is widely used in random and dynamic environment (such as search and rescue, surveillance and other scenarios). In this paper, we propose a Deep Reinforcement Learning (DRL)-based method that enables unmanned aerial vehicles (UAVs) to execute navigation tasks in multi-obstacle environments with randomness and dynamics. The method is based on the Twin Delayed Deep Deterministic Policy Gradients (TD3) algorithm. In order to predict the impact of the environment on UAV, the change of environment observations is added into the Actor–Critic network input, and the two-stream Actor–Critic network structure is proposed to extract features of environment observations. Simulations are carried out to evaluate the performance of the algorithm and experiment results show that our method can enable the UAV to complete autonomous navigation tasks safely in multi-obstacle environments, which reflects the efficiency of our method. Moreover, compared to DDPG and the conventional TD3, our method has better generalization ability.
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
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
1秒前
1秒前
唐仪完成签到 ,获得积分10
1秒前
研友_57A445发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
Guko发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
苦亚西完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
2秒前
dudu发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
核桃发布了新的文献求助10
3秒前
qinxinxin发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
zrx完成签到,获得积分10
4秒前
cyy发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
完美世界应助sunshine采纳,获得10
4秒前
夏Eason完成签到,获得积分10
4秒前
Jasper应助zhy采纳,获得10
4秒前
huhu发布了新的文献求助10
4秒前
lyt发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
hmtd完成签到,获得积分10
6秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
Eman发布了新的文献求助10
6秒前
贪玩藏今完成签到,获得积分10
6秒前
无聊的夜山完成签到,获得积分10
7秒前
东方发布了新的文献求助30
7秒前
ZZX完成签到,获得积分10
7秒前
深情的灵寒完成签到 ,获得积分10
7秒前
7秒前
7秒前
KAI完成签到,获得积分10
7秒前
追梦发布了新的文献求助10
7秒前
落后画笔完成签到,获得积分10
8秒前
小田完成签到,获得积分10
8秒前
杨帆完成签到,获得积分10
8秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Aerospace Standards Index - 2026 ASIN2026 3000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
Principles of town planning : translating concepts to applications 500
Short-Wavelength Infrared Windows for Biomedical Applications 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6059838
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7892429
关于积分的说明 16301140
捐赠科研通 5204106
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2784154
邀请新用户注册赠送积分活动 1766872
关于科研通互助平台的介绍 1647244