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sim2realarXiv:2603.06866

CAR: モビリティ表現による車両間キノダイナミクス適応

CAR: Cross-Vehicle Kinodynamics Adaptation via Mobility Representation

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Transformerエンコーダで車両の軌道遷移と物理構成を共通のモビリティ潜在空間に埋め込み、近傍から共通性を抽出することで、新たな車両へのキノダイナミクス適応を短時間・低計算コストで実現するフレームワークを提案。

詳しい要約

1. どんなもの?

- 車両間のキノダイナミクス適応フレームワークCARを提案。 - Transformer encoderとAdaptive Layer Normalizationで車両の軌道遷移と物理構成を共有のmobility latent spaceに埋め込む。 - 新しい車両への迅速な移動性転送を可能にし、最小限のデータ収集と計算オーバーヘッドで適応。 - Verti-BenchシミュレータとVerti-4-Wheelerプラットフォームで評価。

2. 先行研究と比べてどこがすごい?

- 従来はプラットフォーム固有の大量データ収集か、unicycleやbicycleモデルなどの簡略化抽象化に依存。 - これらのモデルは多様なプラットフォームの複雑なキノダイナミクスを捉えられず、異種自律ロボット fleetへのスケーラビリティを妨げる。 - CARは共有mobility latent spaceを利用し、最小データで新プラットフォームに迅速適応。 - 直接的なneighbor transferと比較して予測誤差を最大67.2%削減。

3. 技術・手法の肝は?

- Transformer encoder with Adaptive Layer Normalizationを使用。 - 車両の軌道遷移と物理構成を共有のmobility latent spaceに埋め込む。 - この潜在空間内で最近傍から共通性を特定・抽出。 - これにより、新しいプラットフォームへの迅速なキノダイナミクス適応を実現。

4. どうやって有効だと検証した?

- Verti-Benchシミュレータ(Chrono multi-physics engine上に構築)を使用。 - Verti-4-Wheelerプラットフォームの4つの異なる物理構成で性能を検証。 - 新しい軌道データを1分間だけ使用して、多様な未見車両構成で直接neighbor transferと比較。 - 予測誤差を最大67.2%削減し、シミュレーションと実世界環境の両方で有効性を実証。

5. 議論はある?

- 要旨からは不明。

6. 次に読むべき論文は?

- 要旨で参照/比較されている研究:unicycle model, bicycle model, direct neighbor transfer。 - 関連手法:Transformer encoder, Adaptive Layer Normalization, Verti-Bench simulator, Chrono multi-physics engine, Verti-4-Wheeler platform。

※ 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: Tong Xu, Chenhui Pan, Xuesu Xiao

分類: cs.RO

原文アブストラクト

Developing autonomous mobile robot systems typically requires either extensive, platform-specific data collection or relies on simplified abstractions, such as unicycle or bicycle models, that fail to capture the complex kinodynamics of diverse platforms, ranging from wheeled to tracked vehicles. This limitation hinders scalability across evolving heterogeneous autonomous robot fleets. To address this challenge, we propose Cross-vehicle kinodynamics Adaptation via mobility Representation (CAR), a novel framework that enables rapid mobility transfer to new vehicles. CAR employs a Transformer encoder with Adaptive Layer Normalization to embed vehicle trajectory transitions and physical configurations into a shared mobility latent space. By identifying and extracting commonality from nearest neighbors within this latent space, our approach enables rapid kinodynamics adaptation to novel platforms with minimal data collection and computational overhead. We evaluate CAR using the Verti-Bench simulator, built on the Chrono multi-physics engine, and validate its performance on four distinct physical configurations of the Verti-4-Wheeler platform. With only one minute of new trajectory data, CAR achieves up to 67.2% reduction in prediction error compared to direct neighbor transfer across diverse unseen vehicle configurations, demonstrating the effectiveness of cross-vehicle mobility knowledge transfer in both simulated and real-world environments.

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