Advancing crowd-aware robot navigation: a comprehensive review of robot navigation techniques with a special focus on reinforcement learning

As robots become more common in different settings, the need for efficient human- robot interaction has intensified. This increasing deployment of robots is driven by technological advancements, rising labor costs, and demographic shifts, particularly aging populations. As a result, it became crucial to ensure human safety and comfort in co-existing spaces/co-workspaces which are getting crowded every day. One of the requirements this need brings out is advanced navigation systems that can mimic the ability of humans to navigate. Good navigation planning is essential for robots to avoid collisions with moving and stationary obstacles and to find the best paths. Central to effective robot deployment is navigation planning, which must account for collision avoidance from dynamic and static obstacles and optimal pathfinding. This thesis examines the parameters influencing navigation planning and delves into the methodologies developed to address these challenges to integrate social norms and human behavior into robotic navigation algorithms. The purpose of this study is to provide a very comprehensive and well-structured review of literature in terms of robot navigation with a special focus on socially aware and crowd aware robot navigation.

Con la diffusione dei robot in diversi ambienti, si è intensificata la necessità di un'efficiente interazione uomo-robot. Questa crescente diffusione dei robot è determinata dai progressi tecnologici, dall'aumento del costo del lavoro e dai cambiamenti demografici, in particolare dall'invecchiamento della popolazione. Di conseguenza, è diventato cruciale garantire la sicurezza e il comfort delle persone in spazi coesistenti/co-workspace che diventano sempre più affollati. Uno dei requisiti che questa esigenza fa emergere sono i sistemi di navigazione avanzati, in grado di imitare la capacità di navigazione degli esseri umani. Una buona pianificazione della navigazione è essenziale per i robot per evitare collisioni con ostacoli mobili e fissi e per trovare i percorsi migliori. La pianificazione della navigazione è fondamentale per un impiego efficace dei robot, che deve tenere conto della possibilità di evitare le collisioni con ostacoli dinamici e statici e di trovare un percorso ottimale. Questo articolo esamina i parametri che influenzano la pianificazione della navigazione e approfondisce le metodologie sviluppate per affrontare queste sfide e integrare le norme sociali e il comportamento umano negli algoritmi di navigazione robotica. Lo scopo di questo studio è quello di fornire una rassegna completa e ben strutturata della letteratura in termini di navigazione robotica, con particolare attenzione alla navigazione robotica consapevole e consapevole della folla.