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Acoplamiento de Vehículos Submarinos Autónomos Bajo Suposiciones Realistas Utilizando Aprendizaje por Refuerzo Profundo

Autores: Palomeras, Narcís; Ridao, Pere

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Acoplamiento de Vehículos Submarinos Autónomos Bajo Suposiciones Realistas Utilizando Aprendizaje por Refuerzo Profundo


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Robótica

Palabras clave

Papel
Vehículo autónomo submarino
Aprendizaje profundo por refuerzo
Acoplamiento
Observaciones
Algoritmos

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 1

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Este documento aborda el desafío de acoplar un Vehículo Submarino Autónomo (AUV) en condiciones realistas. Los controladores tradicionales basados en modelos a menudo están limitados por la complejidad y variabilidad del entorno oceánico. Para superar estas limitaciones, proponemos un enfoque de Aprendizaje por Refuerzo Profundo (DRL) para gestionar la maniobra de aproximación y acoplamiento. Primero, definimos la tarea de acoplamiento propuesta en términos de sus observaciones, acciones y función de recompensa, con el objetivo de cerrar la brecha entre la investigación teórica en DRL y los algoritmos de acoplamiento probados en vehículos reales. Además, introducimos un nuevo espacio de observación que combina observaciones ruidosas en bruto con datos filtrados obtenidos mediante un Filtro de Kalman Extendido (EKF). Demostramos la efectividad de este enfoque a través de simulaciones con varios algoritmos de DRL, mostrando que las observaciones propuestas pueden producir políticas estables en menos pasos de aprendizaje, superando no solo los métodos de control tradicionales, sino también las políticas obtenidas por los mismos algoritmos de DRL en entornos sin ruido.

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