論文の概要: VILENS: Visual, Inertial, Lidar, and Leg Odometry for All-Terrain Legged Robots

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2107.07243v1
• Date: Thu, 15 Jul 2021 11:05:00 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2021-07-16 13:51:55.741428
• Title: VILENS: Visual, Inertial, Lidar, and Leg Odometry for All-Terrain Legged Robots
• Title（参考訳）: VILENS:オールテランの足ロボットのための視覚、慣性、ライダー、脚のオドメトリー
• Authors: David Wisth, Marco Camurri, Maurice Fallon
• Abstract要約: 本稿では,因子グラフに基づく脚型ロボットのオドメトリーシステムであるVILENSを提案する。 重要な新規性は、信頼性の高い動作を実現するために、4つの異なるセンサーモードの密接な融合である。 最先端の疎結合アプローチと比較して, 平均62%の翻訳誤差と51%の回転誤差が改善した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.867363075280544
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We present VILENS (Visual Inertial Lidar Legged Navigation System), an odometry system for legged robots based on factor graphs. The key novelty is the tight fusion of four different sensor modalities to achieve reliable operation when the individual sensors would otherwise produce degenerate estimation. To minimize leg odometry drift, we extend the robot's state with a linear velocity bias term which is estimated online. This bias is only observable because of the tight fusion of this preintegrated velocity factor with vision, lidar, and IMU factors. Extensive experimental validation on the ANYmal quadruped robots is presented, for a total duration of 2 h and 1.8 km traveled. The experiments involved dynamic locomotion over loose rocks, slopes, and mud; these included perceptual challenges, such as dark and dusty underground caverns or open, feature-deprived areas, as well as mobility challenges such as slipping and terrain deformation. We show an average improvement of 62% translational and 51% rotational errors compared to a state-of-the-art loosely coupled approach. To demonstrate its robustness, VILENS was also integrated with a perceptive controller and a local path planner.
• Abstract（参考訳）: 本稿では,因子グラフに基づく脚ロボット用オドメトリシステムである vilens (visual inertial lidar legged navigation system) を提案する。 重要な新機能は、4つの異なるセンサーモードの密接な融合で、個々のセンサーが縮退推定を生成するとき、信頼性の高い動作を実現することである。 脚のドリフトを最小限に抑えるため,オンラインで推定される線形速度バイアス項でロボットの状態を拡張する。 このバイアスは、視力、ライダー、IMU因子と事前積分された速度係数が密接な融合によってのみ観測可能である。 ANYmal四足歩行ロボットの大規模な実験検証を行い、総走行時間は2時間1.8kmである。 実験では、緩い岩、斜面、泥の上を動的に移動し、暗くほこりだらけの地下洞穴や、開き放たれた特徴が欠落した地域などの知覚的課題や、すべりや変形などの移動性課題が含まれていた。 最先端の疎結合アプローチと比較して, 平均62%の翻訳誤差と51%の回転誤差が改善した。 その堅牢性を示すため、VILENSはパーセプティブコントローラとローカルパスプランナーとも統合された。

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