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MoRPI-PINN: A Physics-Informed Framework for Mobile Robot Pure Inertial Navigation

Created by
  • Haebom

作者

Arup Kumar Sahoo, Itzik Klein

概要

本稿では、衛星ナビゲーションやカメラがない状況でも正確な移動ロボットナビゲーションを可能にする物理情報ニューラルネットワーク(PINN)ベースの新しい方法、MoRPI-PINNを提案します。慣性センサーのみを使用する場合に発生するナビゲーションソリューションのドリフトの問題を解決するために、蛇などの曲がりくねった動きを介して慣性信号対ノイズ比を高め、モバイルロボットの位置を回帰する方法を採用します。物理法則と制約を学習プロセスに組み込むことで、正確で強力なナビゲーションソリューションを提供し、実際の実験では従来の方法と比較して85%以上の精度が向上しました。軽量化されたアプローチでエッジデバイスにも実装可能で、一般的なモバイルロボットアプリケーションにも適用できます。

Takeaways、Limitations

Takeaways:
衛星航法やカメラのない環境でも正確なモバイルロボットナビゲーションを可能にする。
従来方式に比べ85%以上の精度向上を達成。
軽量化された構造を持つエッジデバイスでの実現可能性の提示
さまざまなモバイルロボットアプリケーションに適用可能性を拡大
Limitations:
実験環境とデータセットの詳細な説明の欠如。
他の種類のセンサーや環境の変化に対するロバストネス検証の欠如。
長期使用時の累積誤差の分析が必要です。
ヘビのような特殊な動きに対する制約。
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