An Addendum to NeBula: Towards Extending TEAM CoSTAR’s Solution to Larger Scale Environments

要約

このホワイトペーパーでは、DARPA地下挑戦に参加しているTeam CoSTar（共同地下の自律ロボット）が開発した元の星雲自律ソリューションの付録を提示します。
具体的には、このペーパーでは、探査環境の範囲とスケールの増加に焦点を当てた星雲のハードウェア、ソフトウェア、およびアルゴリズムコンポーネントの拡張を示します。
アルゴリズムの観点から、以下の拡張を元のNebulaフレームワークの拡張について説明します。（i）大規模な幾何学的およびセマンティック環境マッピング。
（ii）適応型ポジショニングシステム。
（iii）確率的通過性分析と現地計画。
（iv）大規模なPOMDPベースのグローバルモーションプランニングと探索行動。
（v）大規模なネットワーキングと分散型推論。
（vi）コミュニケーションアウェアミッション計画。
（vii）マルチモーダルの地上空中探索ソリューション。
Limestone Mine ExplorationシナリオやDARPA Subterranean Challengeでの展開など、さまざまな大規模な地下環境で提示されたシステムとソリューションのアプリケーションと展開を実証します。

要約(オリジナル)

This paper presents an appendix to the original NeBula autonomy solution developed by the TEAM CoSTAR (Collaborative SubTerranean Autonomous Robots), participating in the DARPA Subterranean Challenge. Specifically, this paper presents extensions to NeBula’s hardware, software, and algorithmic components that focus on increasing the range and scale of the exploration environment. From the algorithmic perspective, we discuss the following extensions to the original NeBula framework: (i) large-scale geometric and semantic environment mapping; (ii) an adaptive positioning system; (iii) probabilistic traversability analysis and local planning; (iv) large-scale POMDP-based global motion planning and exploration behavior; (v) large-scale networking and decentralized reasoning; (vi) communication-aware mission planning; and (vii) multi-modal ground-aerial exploration solutions. We demonstrate the application and deployment of the presented systems and solutions in various large-scale underground environments, including limestone mine exploration scenarios as well as deployment in the DARPA Subterranean challenge.

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