DUnE: Un Entorno Dinámico No Estructurado Versátil para Navegación Fuera de Carretera
Autores: Vice, Jack M.; Sukthankar, Gita
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 12
Citaciones: Sin citaciones
Navegar por terrenos irregulares y no estructurados con obstáculos dinámicos sigue siendo un desafío para los robots móviles autónomos. Este artículo presenta el entorno estructurado dinámico (DUnE) para evaluar el rendimiento de los sistemas de navegación fuera de carretera en simulación. DUnE es un marco de software versátil que implementa la interfaz de aprendizaje por refuerzo (RL) de Gymnasium para ROS 2, incorporando entornos de simulación Gazebo no estructurados e integración de obstáculos dinámicos para avanzar en la investigación de navegación fuera de carretera. La plataforma de pruebas automatiza el registro de métricas clave de rendimiento y proporciona generación de trayectorias semi-automatizadas para obstáculos dinámicos, incluidos actores humanos simulados. Soporta múltiples plataformas robóticas y cinco entornos no estructurados distintos, que van desde bosques hasta terrenos rocosos. Un agente de aprendizaje por refuerzo de referencia demuestra la efectividad del marco al realizar navegación hacia un objetivo puntual con evitación de obstáculos en varios terrenos. Al proporcionar una interfaz de RL, integración de obstáculos dinámicos, tareas de navegación especializadas y seguimiento de métricas integral, DUnE aborda brechas significativas en las herramientas de simulación existentes.
Descripción
Navegar por terrenos irregulares y no estructurados con obstáculos dinámicos sigue siendo un desafío para los robots móviles autónomos. Este artículo presenta el entorno estructurado dinámico (DUnE) para evaluar el rendimiento de los sistemas de navegación fuera de carretera en simulación. DUnE es un marco de software versátil que implementa la interfaz de aprendizaje por refuerzo (RL) de Gymnasium para ROS 2, incorporando entornos de simulación Gazebo no estructurados e integración de obstáculos dinámicos para avanzar en la investigación de navegación fuera de carretera. La plataforma de pruebas automatiza el registro de métricas clave de rendimiento y proporciona generación de trayectorias semi-automatizadas para obstáculos dinámicos, incluidos actores humanos simulados. Soporta múltiples plataformas robóticas y cinco entornos no estructurados distintos, que van desde bosques hasta terrenos rocosos. Un agente de aprendizaje por refuerzo de referencia demuestra la efectividad del marco al realizar navegación hacia un objetivo puntual con evitación de obstáculos en varios terrenos. Al proporcionar una interfaz de RL, integración de obstáculos dinámicos, tareas de navegación especializadas y seguimiento de métricas integral, DUnE aborda brechas significativas en las herramientas de simulación existentes.