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Evaluación de algoritmos de aprendizaje por refuerzo para la navegación en cuadrúpedos robóticos simulados: un estudio comparativo inspirado en el comportamiento de los perros guía

Created by
  • Haebom

Autor

Emma MA Harrison

Describir

Este estudio tiene como objetivo mejorar las capacidades de navegación autónoma y evasión de obstáculos de un robot cuadrúpedo simulado mediante algoritmos de aprendizaje por refuerzo. En particular, nos centramos en el desarrollo de una simulación de un perro guía robot para personas con discapacidad visual y esperamos contribuir a la expansión de la investigación sobre animales robóticos médicos (como perros guía y perros de alerta). Se compararon y analizaron tres algoritmos: Optimización de Políticas Proximales (PPO), Red Q Profunda (DQN) y Aprendizaje Q, y se evaluaron en función de la detección de colisiones, el algoritmo de búsqueda de ruta, el uso del sensor, el tipo de robot y la plataforma de simulación. Los resultados experimentales en un entorno de creación propia mostraron que el algoritmo PPO superó a los otros dos algoritmos en términos del número promedio y la mediana de pasos necesarios para alcanzar el punto objetivo.

Takeaways, Limitations

Takeaways:
Demostramos que el algoritmo PPO es eficaz para la navegación autónoma y la evitación de obstáculos de robots cuadrúpedos que caminan.
Presentando la posibilidad de desarrollar un perro guía robot para personas con discapacidad visual.
Ofreciendo nuevas posibilidades para la investigación médica con animales robóticos.
Contribuir al desarrollo de tecnología de navegación robótica basada en aprendizaje de refuerzo.
Limitations:
Estos resultados provienen de un entorno de simulación y se necesita más investigación para su aplicación a entornos reales.
Es necesaria una mayor validación de la capacidad de generalización del robot a una variedad de entornos y obstáculos.
Se necesita más investigación para implementar funciones complejas de los perros guía reales (reconocimiento de sonidos, reconocimiento de emociones del dueño, etc.).
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