Mobile Robot Path Planning Method Based on Deep Reinforcement Learning Algorithm

强化学习 计算机科学 人工智能 运动规划 理论(学习稳定性) 移动机器人 任务(项目管理) 机器人 增强学习 路径(计算) 算法 领域(数学) 功能(生物学) 序列(生物学) 机器学习 工程类 数学 遗传学 系统工程 进化生物学 纯数学 生物 程序设计语言
作者
Haitao Meng,Hengrui Zhang
出处
期刊:Journal of Circuits, Systems, and Computers [World Scientific]
卷期号:31 (15) 被引量:13
标识
DOI:10.1142/s0218126622502589
摘要

Path planning is an important part of the research field of mobile robots, and it is the premise for mobile robots to complete complex tasks. This paper proposes a reflective reward design method based on potential energy function, and combines the ideas of multi-agent and multi-task learning to form a new training framework. The reflective reward represents the quality of the agent’s current decision relative to the past historical decision sequence, using the second-order information of the historical reward sequence. The policy or value function update of the master agent is then assisted by the reflective agent. The method proposed in this paper can easily extend the existing deep reinforcement learning algorithm based on value function and policy gradient, and then form a new learning method, so that the agent has the reflective characteristics in human learning after making full use of the reward information. It is good at distinguishing the optimal action in the corresponding state. Experiments in pathfinding scenarios verify the effectiveness of the algorithm in sparse reward scenarios. Compared with other algorithms, the deep reinforcement learning algorithm has higher exploration success rate and stability. Experiments in survival scenarios verify the improvement effect of the reward feature enhancement method based on the auxiliary task learning mechanism on the original algorithm. Simulation experiments confirm the effectiveness of the proposed algorithm for solving the path planning problem of mobile robots in dynamic environments and the superiority of deep reinforcement learning algorithms. The simulation results show that the algorithm can accurately avoid unknown obstacles and reach the target point, and the planned path is the shortest and the energy consumed by the robot is the least. This demonstrates the effectiveness of deep reinforcement learning algorithms for local path planning and real-time decision making.

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
瓜瓜猫完成签到,获得积分10
5秒前
萧西完成签到 ,获得积分10
8秒前
Crystal完成签到,获得积分10
10秒前
屈煜彬完成签到 ,获得积分10
12秒前
雨城完成签到 ,获得积分10
16秒前
16秒前
马淑贤完成签到 ,获得积分10
18秒前
Oatmeal5888完成签到,获得积分10
23秒前
HAPPY完成签到,获得积分10
26秒前
sonicker完成签到 ,获得积分10
28秒前
cccc完成签到 ,获得积分10
30秒前
半岛铁盒完成签到 ,获得积分10
34秒前
超级的冷菱完成签到 ,获得积分10
38秒前
勤奋的白桃完成签到 ,获得积分10
39秒前
完美世界应助科研通管家采纳,获得10
41秒前
所所应助科研通管家采纳,获得10
41秒前
桐桐应助科研通管家采纳,获得10
41秒前
bkagyin应助科研通管家采纳,获得10
41秒前
42秒前
潘潘完成签到,获得积分10
45秒前
menghongmei完成签到 ,获得积分10
51秒前
小月顺利毕业版完成签到,获得积分10
56秒前
56秒前
美丽觅夏完成签到 ,获得积分10
1分钟前
小绵羊完成签到 ,获得积分10
1分钟前
ElaineXU完成签到 ,获得积分10
1分钟前
辛勤的泽洋完成签到 ,获得积分10
1分钟前
fdyy1完成签到,获得积分10
1分钟前
labi完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
Lee完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
bae完成签到 ,获得积分10
1分钟前
jianghan发布了新的文献求助10
1分钟前
duanwy应助爱听歌笑寒采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
jixiekaifa完成签到 ,获得积分10
1分钟前
沉静的清涟完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
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
Elements of Propulsion: Gas Turbines and Rockets, Second Edition 1000
卤化钙钛矿人工突触的研究 1000
Engineering for calcareous sediments : proceedings of the International Conference on Calcareous Sediments, Perth 15-18 March 1988 / edited by R.J. Jewell, D.C. Andrews 1000
Wolffs Headache and Other Head Pain 9th Edition 1000
Continuing Syntax 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 510
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6246717
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8070130
关于积分的说明 16845865
捐赠科研通 5322862
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2834283
邀请新用户注册赠送积分活动 1811763
关于科研通互助平台的介绍 1667516