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ナビゲーションarXiv:2603.19602

CeRLP: クロスエンボディメントロボットの視覚ナビゲーションのためのローカルプランニングフレームワーク

CeRLP: A Cross-embodiment Robot Local Planning Framework for Visual Navigation

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異なるロボットやカメラ構成でも動作する視覚ナビゲーションのためのローカルプランニングフレームワークを提案し、深度推定のスケール補正と視覚情報のレーザースキャンへの抽象化により、ロボットの形状差を吸収する。

詳しい要約

1. どんなもの?

- クロスエンボディメントロボットのための視覚ナビゲーションローカルプランニングフレームワークCeRLPを提案。 - 異なるロボットやカメラ構成に対応し、視覚情報を統一的な幾何表現に抽象化。 - 単眼深度推定のスケール補正と視覚→スキャン抽象化モジュールを備える。

2. 先行研究と比べてどこがすごい?

- 従来は大量データセット収集やファインチューニングに依存し、データ集約的・時間消費的。 - ロボットの幾何形状を明示的に考慮しないことが多い。 - CeRLPはオフライン事前キャリブレーションと幾何抽象化により、データ効率と汎化性を向上。

3. 技術・手法の肝は?

- 深度推定スケール補正:オフライン事前キャリブレーションで単眼深度推定のスケール曖昧性を解消し、正確なメートル深度画像を復元。 - 視覚→スキャン抽象化:異なる視覚入力を高さ適応型レーザースキャンに投影し、異種ロボットに頑健なポリシーを実現。

4. どうやって有効だと検証した?

- シミュレーション環境で比較手法を上回り、ローカルプランナーとしての障害物回避能力を検証。 - 実世界実験でポイントツーポイントナビゲーションや視覚言語ナビゲーションタスクにおける有効性を確認。 - 異なるロボット・カメラ構成への汎化を実証。

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は明示されていない。関連手法として、単眼深度推定(Monocular Depth Estimation)、視覚言語ナビゲーション(Vision-Language Navigation)、クロスエンボディメント学習(Cross-embodiment Learning)の定番論文を挙げる。

※ 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: Haoyu Xi, Mingao Tan, Xinming Zhang, Siwei Cheng, Shanze Wang, Yin Gu, Xiaoyu Shen, Wei Zhang

分類: cs.RO

原文アブストラクト

Visual navigation for cross-embodiment robots is challenging due to variations in robot and camera configurations, which can lead to the failure of navigation tasks. Previous approaches typically rely on collecting massive datasets across different robots, which is highly data-intensive, or fine-tuning models, which is time-consuming. Furthermore, both methods often lack explicit consideration of robot geometry. In this paper, we propose a Cross-embodiment Robot Local Planning (CeRLP) framework for general visual navigation, which abstracts visual information into a unified geometric formulation and applies to heterogeneous robots with varying physical dimensions, camera parameters, and camera types. CeRLP introduces a depth estimation scale correction method that utilizes offline pre-calibration to resolve the scale ambiguity of monocular depth estimation, thereby recovering precise metric depth images. Furthermore, CeRLP designs a visual-to-scan abstraction module that projects varying visual inputs into height-adaptive laser scans, making the policy robust to heterogeneous robots. Experiments in simulation environments demonstrate that CeRLP outperforms comparative methods, validating its robust obstacle avoidance capabilities as a local planner. Additionally, extensive real-world experiments verify the effectiveness of CeRLP in tasks such as point-to-point navigation and vision-language navigation, demonstrating its generalization across varying robot and camera configurations.

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