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A double deep Q-learning network-based path planning approach for autonomous mobile robots in mining environments
Indexado
WoS WOS:001417553200039
Scopus SCOPUS_ID:85211958223
DOI 10.1109/ANDESCON61840.2024.10755680
Año 2024
Tipo proceedings paper

Citas Totales

Autores Afiliación Chile

Instituciones Chile

% Participación
Internacional

Autores
Afiliación Extranjera

Instituciones
Extranjeras


Abstract



Motion planning comprises one of the main cornerstones in autonomous mobile robotics, where obstacle avoidance and path planning efficiency are quintessential for the success of maneuverability applications. However, real-time implementation of path planning is limited by adaptive scenarios, high dimensional maps, and time constraints. This paper proposes a Double Deep Q-Network approach for path planning and obstacle avoidance of skid-steer mobile robots due to its ability to explore an extended navigation workspace, and to reduce over estimation bias produced by sparse rewards. The proposed DDPG approach was compared to Q-learning and Deep Q-Network (DQN) algorithms to examine path planning performance under changing simulation environments, intended to be similar to those found in mining. Results from several exploration trails show that DDQN enhances the path length and significantly outperforms QL and DQN regarding path following time, reducing it about 26% and 17%, respectively. Ongoing research is expected to have an impact on the energy resources of the robot in mining scenarios.

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WOS
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SciELO
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Publicaciones WoS (Ediciones: ISSHP, ISTP, AHCI, SSCI, SCI), Scopus, SciELO Chile.

Colaboración Institucional



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Autores - Afiliación



Ord. Autor Género Institución - País
1 Camacho Morales, Christian - Universidad Católica del Norte - Chile
1 Morales, Christian Camacho - Universidad Católica del Norte - Chile
2 Soza Mamani, Kevin Marlon - Univ La Salle Bolivia - Bolivia
Universidad la Salle Bolivia - Bolivia
3 Prado, Alvaro Hombre Universidad Católica del Norte - Chile
4 IEEE Peru Section Corporación

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Financiamiento



Fuente
Fondo Nacional de Desarrollo Científico y Tecnológico
Anillo de Investigación en Ciencia y Tecnología
Agencia Nacional de Investigación y Desarrollo
ANID under Fondecyt Iniciacion en Investigacion 2023
Anillo de Investigaci on en Ciencia y Tecnolog

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Agradecimientos



Agradecimiento
The authors thank the support of ANID under Fondecyt Iniciacion en Investigacion 2023 Grant 11230962. It is also acknowledged the support of Anillo de Investigacion en Ciencia y Tecnologia -ACT210052.
The authors thank the support of ANID under Fondecyt Iniciaci on en Investigaci on 2023 Grant 11230962. It is also acknowledged the support of Anillo de Investigaci on en Ciencia y Tecnolog ia -ACT210052.

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