GMR-RRT*: Sampling-Based Path Planning Using Gaussian Mixture Regression

计算机科学 采样(信号处理) 统计 回归 高斯分布 数学 电信 量子力学 物理 探测器
作者
Jiankun Wang,Tingguang Li,Baopu Li,Max Q.‐H. Meng
出处
期刊:IEEE transactions on intelligent vehicles [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:7 (3): 690-700 被引量:53
标识
DOI:10.1109/tiv.2022.3150748
摘要

Mobile robot autonomous path planning is an essential factor for its wide deployment in real-world applications. Conventional sampling-based algorithms have gained tremendous success in the path planning field, but they usually take much time to find the optimal solution so that the planning quality (evaluated with time cost and path length) cannot be guaranteed. In this paper, based on Gaussian Mixture Regression (GMR) and the family of Rapidly-exploring Random Tree (RRT) schemes, we propose the GMR-RRT* algorithm to achieve fast path planning for mobile robots. The proposed GMR-RRT* consists of learning navigation behaviors from human demonstrations and planning a high-quality path for the robot. Using the GMR, the key features of human demonstrations are captured to form a probability density distribution of the human trajectory in the current environment. This distribution is further utilized to guide the RRT scheme's sampling process to generate a feasible path in the current environment quickly. We test the proposed GMR-RRT* in different environments, comparing it with three state-of-the-art sampling-based algorithms. The experimental results demonstrate that the GMR-RRT* algorithm can achieve better performance in terms of time cost, memory usage, and path length.

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
满意灵寒发布了新的文献求助10
刚刚
lvsehx发布了新的文献求助10
2秒前
复杂大象发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
科研通AI6.3应助狸花猫采纳,获得10
3秒前
科研通AI6.4应助白星采纳,获得30
4秒前
4秒前
4秒前
科研通AI6.3应助白星采纳,获得10
4秒前
molihuakai应助白星采纳,获得30
4秒前
桐桐应助东北三省采纳,获得10
5秒前
5秒前
milai发布了新的文献求助10
6秒前
wang11完成签到,获得积分10
8秒前
czl发布了新的文献求助10
8秒前
zhangsenbing发布了新的文献求助10
10秒前
五两凉茶完成签到,获得积分10
11秒前
soda完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
带象完成签到,获得积分10
11秒前
顺顺顺福发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
赵梦杰发布了新的文献求助10
16秒前
rayan完成签到 ,获得积分10
17秒前
18秒前
Elsa完成签到,获得积分10
18秒前
SciGPT应助稳重的书双采纳,获得10
20秒前
隐形曼青应助笑点低听寒采纳,获得10
20秒前
科研通AI6.2应助仁爱思天采纳,获得10
22秒前
lumen完成签到,获得积分10
24秒前
昀丶完成签到,获得积分10
24秒前
CipherSage应助小栗子采纳,获得10
25秒前
在水一方应助小栗子采纳,获得10
26秒前
星辰大海应助小栗子采纳,获得10
26秒前
Owen应助小栗子采纳,获得10
26秒前
26秒前
情怀应助小栗子采纳,获得10
26秒前
积极雅青完成签到,获得积分10
28秒前
28秒前
万能图书馆应助大瓜采纳,获得10
29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
Markov Chain Monte Carlo 5000
Weaponeering: An Introduction Fourth Edition, Volume 1 1000
Advanced Weaponeering Fourth Edition, Volume 2 1000
Evidence Summary. Injection (subcutaneous):op- timal administration 1000
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7494104
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9085598
关于积分的说明 19377256
捐赠科研通 7106029
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3249675
关于科研通互助平台的介绍 2419124
邀请新用户注册赠送积分活动 2235379