論文の概要: AURA: Asymptotically Optimal Uncertainty-Robust Replanning Algorithm for Kinodynamic Systems

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.27699v1
• Date: Tue, 26 May 2026 21:20:09 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-05-28 17:38:55.52807
• Title: AURA: Asymptotically Optimal Uncertainty-Robust Replanning Algorithm for Kinodynamic Systems
• Title（参考訳）: AURA:キノダイナミックシステムのための漸近的最適不確実性ロバスト計画アルゴリズム
• Authors: Seyedali Golestaneh, Zhuoyun Zhong, Donghyung Lee, Constantinos Chamzas,
• Abstract要約: サンプリングベースのモーションプランナーは、キノダイナミックなモーションプランニングに実用的でスケーラブルなアプローチを提供する。 これらのプランナーは通常オフラインで使用され、軌道が計算された後にのみ実行を開始する必要がある。 この作業では、これらの制限は、実行時のパス品質とパフォーマンスのトラッキングの両方を改善する統一されたフレームワーク、メソッド内で対処された。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.137457877869062
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Sampling-based motion planners offer a practical and scalable approach to kinodynamic motion planning, notably for high-dimensional, underactuated, or non-holonomic systems. However, these planners are typically used offline, requiring execution to begin only after the trajectory has been computed. In addition, the planned trajectory may not be accurately tracked in the presence of motion uncertainty, leading to deviations from the nominal solution. In this work, these limitations were addressed within a unified framework, \method, an asymptotically-optimal meta-planner framework that improves both path quality and tracking performance during execution. In addition to the main execution thread, this framework comprises a replanning method that continuously explores the state space and refines the trajectory during execution, and an optimization process that refines future control inputs to reduce tracking error. Together, these components enable \method to leverage asymptotically optimal planning online while improving execution accuracy under uncertainty. The proposed approach is evaluated in both simulation and real-world environments across multiple systems, demonstrating consistent improvements in trajectory quality, tracking accuracy, and overall performance compared with baseline methods.
• Abstract（参考訳）: サンプリングベースのモーションプランナーは、特に高次元、不動、非ホロノミックシステムにおいて、キノダイナミックなモーションプランニングに実用的でスケーラブルなアプローチを提供する。 しかしながら、これらのプランナーは通常オフラインで使用され、軌道が計算された後にのみ実行を開始する必要がある。 さらに、計画された軌道は運動の不確実性の存在下で正確に追跡されず、名目上の解から逸脱する。 この作業では、これらの制限は、パス品質と実行時のパフォーマンスのトラッキングの両方を改善する漸近最適化メタプランナフレームワークである‘method’という統合フレームワーク内で対処された。 このフレームワークは、メイン実行スレッドに加えて、状態空間を継続的に探索し、実行中の軌道を洗練するリプランニング方法と、将来の制御入力を洗練してトラッキングエラーを低減する最適化プロセスとを含む。 これらのコンポーネントによって、Shamethodはオンライン上で漸近的に最適なプランニングを活用でき、不確実性の下での実行精度を向上させることができる。 提案手法は,複数のシステムにおけるシミュレーション環境と実環境環境の両方で評価され,トラジェクトリの品質,トラッキング精度,基本手法と比較して全体的な性能が一貫した改善が見られた。

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