Validation of NoMaD as a Global Planner for Mobile Robots
Kuupäev
2024
Autorid
Ajakirja pealkiri
Ajakirja ISSN
Köite pealkiri
Kirjastaja
Tartu Ülikool
Abstrakt
As autonomous mobile robots are becoming increasingly common in real-world applications,
like warehouses and self-driving cars, so is the need for robust navigation methods growing.
NoMaD, a vision-based navigation architecture, was recently presented and showed very good
metrics in obstacle avoidance tested in ”challenging environments” but the exact level of challenge
was unclear. This thesis aimed to measure that performance in a standardized way and
implement an improvement by augmenting it with a LiDAR sensor. This new solution is based
on ROS Navigation, where NoMaD acts as the global planner guiding the robot, leaving the
obstacle avoidance to the local planner. Both NoMaD and the new solution were tested in environments
inspired by the standardized navigation environment dataset BARN. While NoMaD
reached the proclaimed success rate (90%) in simple baseline tests, it failed to do so in more
complex environments, even when the hardware limitations of the setup were compensated for,
with success rates ranging from 3.3% to 53.3%. The new solution, however, achieved all-around
good results (83%) with no collisions. While it has its own drawbacks the new approach shows
some merit.
Kirjeldus
Kuna autonoomsed liikurrobotid on muutumas üha tavalisemaks igapäevastes rakendustes, nagu
näiteks laorobotid ja isesõitvad autod, kasvab ka vajadus robustsemate navigatsioonimeetodite
järele. Hiljuti esitleti arvutinägemisel põhinevat navigatsiooniarhitektuuri NoMaD, mida katsetati
”väljakutsuvates keskkondades” ning näitas väga häid tulemusi, kuid nende keskkondade
täpne raskusetase oli ebaselge. Selle töö eesmärk oli mõõta NoMaD’i standardiseeritud viisil
ja arendada sellest uus lahendus täiendades NoMaD’it LiDAR sensoriga. See uus lahendus
põhineb ROS Navigation’il, kus NoMaD tegutseb robotit juhtiva globaalse planeerijana, jättes
takistuste vältimise kohalikule planeerijale. Nii NoMaD’it kui ka uut lahendust katsetati standardiseeritud
navigatsioonikeskkonna andmestikust BARN inspireeritud keskkondades. Kuigi
NoMaD saavutas küllalt hea edukuse määra (90%) lihtsates testimis keskkondades, ei suutnud
ta seda teha keerukamates keskkondades, isegi kui riistvaralisi piirangud kompenseeriti. No-
MaD saavutatas nendes keskkondades 3,3% kuni 53,3%. Uus lahendus andis aga üldiselt häid
tulemusi (83%) ja ei põrkanud kordagi kokku ühegi takistusega. Kuigi sellel uuel lahendusel
on omad puudused, näitab see potentsiaali.
Märksõnad
motion planning, ROS, diffusion models