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18.07.2017 | Ausgabe 2/2018

Autonomous Robots 2/2018

Chance-constrained target tracking using sensors with bounded fan-shaped sensing regions

Zeitschrift:
Autonomous Robots > Ausgabe 2/2018
Autoren:
Yoonseon Oh, Sungjoon Choi, Songhwai Oh
Wichtige Hinweise

Electronic supplementary material

The online version of this article (doi:10.​1007/​s10514-017-9656-7) contains supplementary material, which is available to authorized users.
A preliminary version of this work appeared in Oh et al. (2015).
This is one of several papers published in Autonomous Robots comprising the Special Issue on Active Perception.

Abstract

We present a robust target tracking algorithm for a mobile robot. It is assumed that a mobile robot carries a sensor with a fan-shaped field of view and finite sensing range. The goal of the proposed tracking algorithm is to minimize the probability of losing a target. If the distribution of the next position of a moving target is available as a Gaussian distribution from a motion prediction algorithm, the proposed algorithm can guarantee the tracking success probability. In addition, the proposed method minimizes the moving distance of the mobile robot based on the chosen bound on the tracking success probability. While the considered problem is a non-convex optimization problem, we derive a closed-form solution when the heading is fixed and develop a real-time algorithm for solving the considered target tracking problem. We also present a robust target tracking algorithm for aerial robots in 3D. The performance of the proposed method is evaluated extensively in simulation. The proposed algorithm has been successful applied in field experiments using Pioneer mobile robot with a Microsoft Kinect sensor for following a pedestrian.

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Zusatzmaterial
Supplementary material 1 (mp4 9815 KB)
10514_2017_9656_MOESM1_ESM.mp4
Literatur
Über diesen Artikel

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