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A Tree-Based World Model for Reducing System Complexity in Autonomous Mobile Manipulation

Sakagami, Ryo und Dömel, Andreas und Lehner, Peter und Riedel, Sebastian und Brunner, Sebastian und Albu-Schäffer, Alin Olimpiu und Stulp, Freek (2024) A Tree-Based World Model for Reducing System Complexity in Autonomous Mobile Manipulation. IEEE Robotics and Automation Letters, 9 (7), Seiten 6680-6687. IEEE - Institute of Electrical and Electronics Engineers. doi: 10.1109/LRA.2024.3410156. ISSN 2377-3766.

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721kB

Offizielle URL: https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/10549786

Kurzfassung

Mobile manipulation tasks in unstructured environments remain challenging for autonomous robots. The need to employ a diverse set of software and hardware components to solve the various subtasks inevitably increases system complexity. Knowledge exchange among such diverse components renders them highly coupled, reduces communication efficiency, and makes the knowledge less accessible. To overcome these challenges, we propose AIMM-WM, a central world model as a single source of truth having an abstracted geometric tree structure. Despite its concise, efficient state representation, AIMM-WM is able to provide a wide range of information from low-level geometries to highly abstracted symbols and is interfaced with diverse components for navigation, motion planning, perception, decision-making, and mission control. We evaluate the performance of AIMM-WM from the real use case of our Lightweight Rover Unit during the four-week Moon-analogue demo mission on Mt. Etna, Italy.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/205106/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:A Tree-Based World Model for Reducing System Complexity in Autonomous Mobile Manipulation
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Sakagami, RyoRyo.Sakagami (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-0149-4378NICHT SPEZIFIZIERT
Dömel, AndreasAndreas.Doemel (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-3694-5201NICHT SPEZIFIZIERT
Lehner, PeterPeter.Lehner (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-3755-1186162782497
Riedel, SebastianSebastian.Riedel (at) agile-robots.comhttps://orcid.org/0000-0002-3655-2486NICHT SPEZIFIZIERT
Brunner, SebastianSebastian.Brunner (at) agile-robots.comhttps://orcid.org/0000-0001-9359-3703NICHT SPEZIFIZIERT
Albu-Schäffer, Alin OlimpiuAlin.Albu-Schaeffer (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-5343-9074162782498
Stulp, FreekFreek.Stulp (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-9555-9517NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:5 Juni 2024
Erschienen in:IEEE Robotics and Automation Letters
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:9
DOI:10.1109/LRA.2024.3410156
Seitenbereich:Seiten 6680-6687
Herausgeber:
HerausgeberInstitution und/oder E-Mail-Adresse der HerausgeberHerausgeber-ORCID-iDORCID Put Code
Hang, KaiyuNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Vincze, Markusvincze (at) acin.tuwien.ac.atNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Verlag:IEEE - Institute of Electrical and Electronics Engineers
ISSN:2377-3766
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Mobile manipulation, software architecture for robotic and automation
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Robotik
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R RO - Robotik
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - Intelligente Mobilität (RM) [RO]
Standort: Oberpfaffenhofen
Institute & Einrichtungen:Institut für Robotik und Mechatronik (ab 2013)
Hinterlegt von: Sakagami, Ryo
Hinterlegt am:02 Jul 2024 10:33
Letzte Änderung:02 Jul 2024 10:33

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