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Unified Path Planner with Adaptive Safety and Optimality

Created by
  • Haebom

저자

Jatin Kumar Arora, Soutrik Bandyopadhyay, Shubhendu Bhasin

개요

본 논문은 자율 로봇의 경로 계획에서 최적성과 안전성 간의 상충관계를 해결하는 통합 경로 계획기(UPP)를 제안한다. UPP는 그래프 탐색 기반 알고리즘으로, 동적인 안전 비용을 포함하는 수정된 휴리스틱 함수를 사용하여 경로 길이와 장애물 간격 사이의 균형을 동적으로 조절한다. 이론적인 준최적성 경계를 설정하고, 안전성-최적성 비율이 조정 가능한 매개변수를 통해 조절될 수 있음을 보여준다. 광범위한 시뮬레이션을 통해 UPP가 높은 성공률로 기존 A*에 비해 미미한 비용 증가만으로 준최적 경로를 생성하면서 전통적인 보로노이 계획기와 유사한 안전 여유를 보장함을 입증한다. 나아가 TurtleBot을 이용한 하드웨어 구현을 통해 복잡한 환경에서 안전하고 준최적 경로를 생성하는 능력을 실제로 검증한다.

시사점, 한계점

시사점:
최적성과 안전성을 동시에 고려하는 통합 경로 계획 프레임워크(UPP) 제시
안전성-최적성 비율을 조절 가능한 매개변수를 통해 조정 가능
시뮬레이션 및 실제 로봇 실험을 통해 UPP의 효율성과 안전성 검증
기존 A* 알고리즘 대비 미미한 성능 저하로 안전성 확보
한계점:
조정 가능한 매개변수의 최적 값 설정에 대한 추가 연구 필요
다양한 환경 및 로봇 플랫폼에 대한 추가적인 실험 필요
계산 복잡도 증가에 대한 세부적인 분석 필요
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