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Learning Human Navigational Skill for Smart Wheelchair in a Static Cluttered Route / Chow, Hon Nin in IEEE transactions on industrial electronics, Vol. 53 N° 4 (Aout 2006) 

Public ISBD [article]  in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 53 N° 4 (Aout 2006) . - 1350- 1361 p. Titre : Learning Human Navigational Skill for Smart Wheelchair in a Static Cluttered Route Titre original : Compétence de Navigation Humaine de Etude pour le Fauteuil Roulant Intelligent dans un Itinéraire Encombré Statique Type de document : texte imprimé Auteurs : Chow, Hon Nin, Auteur ; Xu, Yangsheng, Auteur Article en page(s) : 1350- 1361 p. Note générale : Génie Electrique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Environmental  modeling  Human-skill  modeling  Learning  by  demonstration  Localization  Navigation  Smart  wheelchair.Modéle  environnemental  Modéle  humain  de  compétence  Étude  par  démonstration  Fauteuil  roulant  intelligent. Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : In practice, the environments in which mobile robots operate are usually modeled in highly complex forms and, as a result, autonomous navigation and localization can be difficult. The difficulties are exacerbated for practical robots with limited on-board computational resources and complex planning algorithms, since this paradigm of environmental modeling requires enormous computational power. A novel navigation/localization learning methodology is presented to abstract and transfer the human sequential navigational skill to a robotic wheelchair by showing the platform how to respond in different local environments along a demonstrated, static cluttered route using a lookup table representation. This method utilizes limited on-board range sensing information to concisely model local unstructured environments, with respect to the robot, for navigation or localization along the learned route in order to achieve good performance with low on-line computational demand and low-cost hardware requirements. Experimental study demonstrates the feasibility of this method and some interesting characteristics of navigation, localization, and environmental modeling problems. Analysis is also conducted to investigate performance evaluation, advantages of the approach, choices of lookup table inputs and outputs, and potential generalization of this paper. Dans la pratique, les environnements dans lesquels les robots mobiles fonctionnent sont habituellement modelés dans les formes fortement complexes et, en conséquence, la navigation et la localisation autonomes peuvent être difficiles. Les difficultés sont aggravées pour les robots pratiques avec les ressources informatiques à bord limitées et les algorithmes complexes de planification, puisque ce paradigme de modeler environnemental exige l'énorme puissance informatique. Une méthodologie de étude de navigation/localisation de roman est présentée à l'abstrait et transfère la compétence de navigation séquentielle humaine à un fauteuil roulant robotique par montrant à la plateforme comment répondre dans différents environnements locaux le long d'un démontré, itinéraire encombré par charge statique en utilisant une représentation de table de consultation. Cette méthode utilise la gamme à bord limitée sentant l'information pour modeler avec concision les environnements non structurés locaux, en ce qui concerne le robot, parce que la navigation ou la localisation le long de l'itinéraire instruit afin de réaliser la bonne exécution avec une demande informatique bas en ligne et les besoins en matériel peu coûteux. L'étude expérimentale démontre la praticabilité de cette méthode et certaines caractéristiques intéressantes de la navigation, de la localisation, et des problèmes modelants environnementaux. L'analyse est également conduite pour étudier l'évaluation des performances, les avantages de l'approche, les choix des entrées et des sorties de table de consultation, et la généralisation potentielle de cet article. DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 En ligne : hnchow@acae.cuhk.edu.hk, ysxu@acae.cuhk.edu.hk [article] Learning Human Navigational Skill for Smart Wheelchair in a Static Cluttered Route = Compétence de Navigation Humaine de Etude pour le Fauteuil Roulant Intelligent dans un Itinéraire Encombré Statique [texte imprimé] / Chow, Hon Nin, Auteur ; Xu, Yangsheng, Auteur . - 1350- 1361 p. Génie Electrique Langues : Anglais (eng) in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 53 N° 4 (Aout 2006) . - 1350- 1361 p. Mots-clés : Environmental  modeling  Human-skill  modeling  Learning  by  demonstration  Localization  Navigation  Smart  wheelchair.Modéle  environnemental  Modéle  humain  de  compétence  Étude  par  démonstration  Fauteuil  roulant  intelligent. Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : In practice, the environments in which mobile robots operate are usually modeled in highly complex forms and, as a result, autonomous navigation and localization can be difficult. The difficulties are exacerbated for practical robots with limited on-board computational resources and complex planning algorithms, since this paradigm of environmental modeling requires enormous computational power. A novel navigation/localization learning methodology is presented to abstract and transfer the human sequential navigational skill to a robotic wheelchair by showing the platform how to respond in different local environments along a demonstrated, static cluttered route using a lookup table representation. This method utilizes limited on-board range sensing information to concisely model local unstructured environments, with respect to the robot, for navigation or localization along the learned route in order to achieve good performance with low on-line computational demand and low-cost hardware requirements. Experimental study demonstrates the feasibility of this method and some interesting characteristics of navigation, localization, and environmental modeling problems. Analysis is also conducted to investigate performance evaluation, advantages of the approach, choices of lookup table inputs and outputs, and potential generalization of this paper. Dans la pratique, les environnements dans lesquels les robots mobiles fonctionnent sont habituellement modelés dans les formes fortement complexes et, en conséquence, la navigation et la localisation autonomes peuvent être difficiles. Les difficultés sont aggravées pour les robots pratiques avec les ressources informatiques à bord limitées et les algorithmes complexes de planification, puisque ce paradigme de modeler environnemental exige l'énorme puissance informatique. Une méthodologie de étude de navigation/localisation de roman est présentée à l'abstrait et transfère la compétence de navigation séquentielle humaine à un fauteuil roulant robotique par montrant à la plateforme comment répondre dans différents environnements locaux le long d'un démontré, itinéraire encombré par charge statique en utilisant une représentation de table de consultation. Cette méthode utilise la gamme à bord limitée sentant l'information pour modeler avec concision les environnements non structurés locaux, en ce qui concerne le robot, parce que la navigation ou la localisation le long de l'itinéraire instruit afin de réaliser la bonne exécution avec une demande informatique bas en ligne et les besoins en matériel peu coûteux. L'étude expérimentale démontre la praticabilité de cette méthode et certaines caractéristiques intéressantes de la navigation, de la localisation, et des problèmes modelants environnementaux. L'analyse est également conduite pour étudier l'évaluation des performances, les avantages de l'approche, les choix des entrées et des sorties de table de consultation, et la généralisation potentielle de cet article. DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 En ligne : hnchow@acae.cuhk.edu.hk, ysxu@acae.cuhk.edu.hk