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マルチロボット計画arXiv:2510.17576

意図駆動型LLMアンサンブル計画による柔軟なマルチロボット分解:EVバッテリーでの実証

Intent-Driven LLM Ensemble Planning for Flexible Multi-Robot Disassembly: Demonstration on EV Batteries

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人間の言語指示と視覚情報をもとに、複数のLLMを組み合わせてロボットアームの分解動作手順を計画するパイプラインを提案し、EVバッテリーの分解タスクで評価した。

詳しい要約

1. どんなもの?

- 複数の異なる end-effector と能力を持つロボット群が、computer vision の情報を基に、非構造シーンで任意の位置・配置で現れる多様な物体に対し、連結した action sequence を計画・実行する複雑な manipulation タスクの planning 問題を扱う。 - 人間の簡単な language instructions による supervisory input の度合いを変えつつ、action sequence を頑健に構築する intent-driven planning pipeline を提案。 - 例題として、2 本の robot arms が協調して Electric Vehicle battery を解体するリサイクル応用タスクで評価。

2. 先行研究と比べてどこがすごい?

- 要旨からは不明。 - ただし提案 pipeline は LLM の ensemble と LLM-based verifier、deterministic consistency filter を組み合わせ、hallucinated objects を排除しつつ precedence constraints を強制する点を特徴として述べている。 - 5 つの LLM-based planners との比較および pipeline 構成要素の ablation を行う点が評価設計上の特徴。

3. 技術・手法の肝は?

- (i) perception-to-text scene encoding によりシーンをテキスト化。 - (ii) operator の intent に基づき候補 removal sequences を生成する LLM ensemble。 - (iii) formatting と precedence constraints を強制する LLM-based verifier。 - (iv) hallucinated objects を棄却する deterministic consistency filter。 - これらを統合し、人間の language instructions と自律的な task-order feasibility 判断の両方から順序を決定。

4. どうやって有効だと検証した?

- 2 本の robot arms による Electric Vehicle battery 解体タスクで評価。 - 5 つの component classes にわたり、200 real scenes・600 operator prompts を使用。 - metrics は full-sequence correctness と next-task correctness。 - 5 つの LLM-based planners を比較し、pipeline 構成要素の ablation analyses も実施。 - LLM-based human interface を time to execution と NASA TLX で human participant experiments により評価。

5. 議論はある?

- 結果として ensemble-with-verification approach が operator intent を安全で実行可能な multi-robot plans に安定的に写像し、ユーザ負担を低く保つと述べている。 - 具体的な限界や失敗事例、議論の詳細は要旨からは不明。

6. 次に読むべき論文は?

- 要旨で参照・比較されている 5 つの LLM-based planners や ablation 対象の pipeline 構成要素に関する研究。 - 関連手法として LLM ensemble、LLM-based verifier、deterministic consistency filter、perception-to-text scene encoding に関する研究。 - 応用先として multi-robot disassembly や Electric Vehicle battery recycling に関する研究。

※ AIが要旨から生成した要約です。正確性は原文をご確認ください。

著者: Cansu Erdogan, Cesar Alan Contreras, Alireza Rastegarpanah, Manolis Chiou, Rustam Stolkin

分類: cs.RO, cs.AI, cs.HC, cs.MA

原文アブストラクト

This paper addresses the problem of planning complex manipulation tasks, in which multiple robots with different end-effectors and capabilities, informed by computer vision, must plan and execute concatenated sequences of actions on a variety of objects that can appear in arbitrary positions and configurations in unstructured scenes. We propose an intent-driven planning pipeline which can robustly construct such action sequences with varying degrees of supervisory input from a human using simple language instructions. The pipeline integrates: (i) perception-to-text scene encoding, (ii) an ensemble of large language models (LLMs) that generate candidate removal sequences based on the operator's intent, (iii) an LLM-based verifier that enforces formatting and precedence constraints, and (iv) a deterministic consistency filter that rejects hallucinated objects. The pipeline is evaluated on an example task in which two robot arms work collaboratively to dismantle an Electric Vehicle battery for recycling applications. A variety of components must be grasped and removed in specific sequences, determined by human instructions and/or by task-order feasibility decisions made by the autonomous system. On 200 real scenes with 600 operator prompts across five component classes, we used metrics of full-sequence correctness and next-task correctness to evaluate and compare five LLM-based planners (including ablation analyses of pipeline components). We also evaluated the LLM-based human interface in terms of time to execution and NASA TLX with human participant experiments. Results indicate that our ensemble-with-verification approach reliably maps operator intent to safe, executable multi-robot plans while maintaining low user effort.

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