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

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2107.07243v3
• Date: Mon, 07 Oct 2024 11:27:30 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-10-08 13:10:30.895464
• 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: 本報告では,足ロボットのための視覚的慣性ライダー脚ナビゲーションシステム(VILENS)について述べる。 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）: 5.789654849162465
• License:
• Abstract: We present visual inertial lidar legged navigation system (VILENS), 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 observable because of the tight fusion of this preintegrated velocity factor with vision, lidar, and inertial measurement unit (IMU) factors. Extensive experimental validation on different 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, which caused challenges such as slippage and terrain deformation. Perceptual challenges included dark and dusty underground caverns, and open and feature-deprived areas. 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,視覚的慣性ライダー脚ナビゲーションシステム (VILENS) について述べる。 キーとなる新規性は、4つの異なるセンサーモードの密接な融合であり、個々のセンサーがそれ以外は縮退推定を発生させるような信頼性の高い操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、前積分速度係数と視覚、ライダー、慣性測定ユニット(IMU)との密接な融合のため観測可能である。 異なるANYmal四足歩行ロボットに対する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、すべりや地形の変形といった問題を引き起こした。 知覚上の課題は、暗くほこりだらけの地下洞窟と、開放的で特徴の無い地域であった。 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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