POMDP-based Probabilistic Decision Making for Path Planning in Wheeled Mobile Robot

部分可观测马尔可夫决策过程 移动机器人 概率逻辑 运动规划 计算机科学 路径(计算) 人工智能 机器人 人机交互 机器学习 马尔可夫链 马尔可夫模型 计算机网络
作者
S. D. Deshpande,R Harikrishnan,Rahee Walambe
出处
期刊:Cognitive robotics [Elsevier]
卷期号:4: 104-115
标识
DOI:10.1016/j.cogr.2024.06.001
摘要

Path Planning in a collaborative mobile robot system has been a research topic for many years. Uncertainty in robot states, actions, and environmental conditions makes finding the optimum path for navigation highly challenging for the robot. To achieve robust behavior for mobile robots in the presence of static and dynamic obstacles, it is pertinent that the robot employs a path-finding mechanism that is based on the probabilistic perception of the uncertainty in various parameters governing its movement. Partially Observable Markov Decision Process (POMDP) is being used by many researchers as a proven methodology for handling uncertainty. The POMDP framework requires manually setting up the state transition matrix, the observation matrix, and the reward values. This paper describes an approach for creating the POMDP model and demonstrates its working by simulating it on two mobile robots destined on a collision course. Selective test cases are run on the two robots with three categories – MDP (POMDP with belief state spread of 1), POMDP with distribution spread of belief state over ten observations, and distribution spread across two observations. Uncertainty in the sensor data is simulated with varying levels of up to 10%. The results are compared and analyzed. It is demonstrated that when the observation probability spread is increased from 2 to 10, collision reduces from 34% to 22%, indicating that the system's robustness increases by 12% with only a marginal increase of 3.4% in the computational complexity.

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
xmubnb完成签到,获得积分20
刚刚
Whim完成签到,获得积分0
刚刚
君猪应助随便叫什么采纳,获得10
刚刚
yaya发布了新的文献求助10
1秒前
蛋黄啵啵完成签到 ,获得积分10
2秒前
qiming完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
biovhys完成签到,获得积分10
2秒前
榴莲大佬完成签到,获得积分10
3秒前
科目三应助Deyong采纳,获得10
3秒前
酷酷水之完成签到,获得积分10
3秒前
鲍复天完成签到,获得积分0
3秒前
凶狠的土豆丝完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
DarrenVan完成签到,获得积分10
4秒前
YMY完成签到,获得积分10
4秒前
hu发布了新的文献求助10
4秒前
开朗的路灯完成签到,获得积分10
4秒前
偏遇完成签到,获得积分10
5秒前
XY_zj完成签到,获得积分10
5秒前
吃吃吃完成签到,获得积分10
5秒前
haihuhu完成签到 ,获得积分10
5秒前
5秒前
Cancellerzz完成签到,获得积分10
5秒前
chris完成签到,获得积分10
5秒前
Danisy发布了新的文献求助10
6秒前
zxd完成签到,获得积分20
6秒前
Zhusy完成签到 ,获得积分10
6秒前
6秒前
安徒生完成签到,获得积分10
6秒前
xinxinfenghuo发布了新的文献求助10
7秒前
Jenny完成签到,获得积分10
7秒前
WFZ完成签到,获得积分10
8秒前
默默完成签到,获得积分10
8秒前
青易完成签到,获得积分10
8秒前
内向的夏寒完成签到,获得积分10
8秒前
15919229415完成签到,获得积分10
8秒前
不知道完成签到,获得积分0
9秒前
可可完成签到,获得积分10
9秒前
風之夢完成签到 ,获得积分10
10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
Developing Genetic Editing Tools for Lysobacter 2000
Adhesion Science: Principles & Practice 800
The Graphene Handbook (2019 Edition) 700
Signals, Systems, and Signal Processing 610
IEST-RP-CC018: Cleanroom Cleaning and Sanitization: Operating and Monitoring Procedures 600
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
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 6530632
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8323388
关于积分的说明 17819235
捐赠科研通 5632050
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2932358
邀请新用户注册赠送积分活动 1909013
关于科研通互助平台的介绍 1768282