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ナビゲーションarXiv:2606.10903

AgniNav: 構成駆動型クロスエンボディローカルナビゲーション

AgniNav: Configuration-Driven Cross-Embodiment Local Planning for Robot Navigation

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ロボットの衝突エンベロープを4パラメータで定義し、単眼画像から疑似レーザースキャンを生成するネットワークとプランナーを構成することで、再学習なしで車輪型・脚型・人型ロボットに適用可能なナビゲーション手法を提案した。

詳しい要約

1. どんなもの?

- 単眼カメラによるローカルナビゲーションのフレームワーク - 名称: AgniNav - 特徴: configuration-drivenでcross-embodiment転移を実現 - 衝突エンベロープを4パラメータで標準化 - collision-relevant height, front length, rear length, half width - 車輪型、四足、ヒューマノイドへのゼロ再学習展開を可能にする - 単眼画像から1次元の衝突関連pseudo-laserscanを予測 - 30 HzでJetson Orin上で動作

2. 先行研究と比べてどこがすごい?

- 既存のvision-based policyは知覚が特定のbody, camera height, footprintに結合 - 車輪型から脚型への転移には再学習やactive depth hardwareが必要 - AgniNavは衝突エンベロープレベルでcross-embodiment転移を標準化 - 知覚と計画を共有のcollision-envelope configurationで条件付け - ゼロ再学習で車輪型、四足、ヒューマノイドに展開可能な初の単眼ローカルナビゲーションフレームワーク(著者らによる)

3. 技術・手法の肝は?

- 各ロボットを測定可能な4パラメータの安全エンベロープで指定 - collision-relevant height, front length, rear length, half width - heightパラメータがimage-to-scanネットワークを条件付け - 単眼カラー画像から1次元の衝突関連pseudo-laserscanを予測 - 残りのfootprintパラメータがdimension-aware local plannerを設定 - 衝突チェックを実行 - 訓練にはheight-conditioned column-minimum scan labelsを使用 - ペアのcolor-depthデータから生成 - 同じ画像が異なる安全エンベロープを監督可能 - ロボット固有のデータ収集が不要

4. どうやって有効だと検証した?

- 実機実験を実施 - Turtlebot2: 39/40成功、0/40衝突 - Unitree Go2: 18/20成功、1/20衝突 - Accelerated Evolution K1: 18/20成功、2/20衝突 - Jetson Orin上で30 Hzで動作

5. 議論はある?

- 要旨からは不明 - 限界や失敗事例、議論の詳細は記述されていない

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 - 関連手法として以下が考えられる - 単眼ナビゲーション: monocular local navigation - 視覚ベース政策: vision-based policies - 深度推定: active depth hardware - クロスエンボディメント転移: cross-embodiment transfer - ローカルプランナ: local planner - 疑似レーザスキャン: pseudo-laserscan

※ 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: Tianhao Zang, Siwei Cheng, Haidong Huang, Shanze Wang, Wei Zhang

分類: cs.RO

原文アブストラクト

Monocular local navigation is attractive for lightweight robots, but existing vision-based policies often couple perception to a specific body, camera height, and footprint, making transfer from wheeled bases to legged platforms dependent on retraining or active depth hardware. This paper introduces AgniNav, a configuration-driven local navigation framework that standardizes cross-embodiment transfer at the collision-envelope level. Each robot is specified by a measurable four-parameter safety envelope: collision-relevant height, front length, rear length, and half width. The height parameter conditions an image-to-scan network to predict a one-dimensional, collision-relevant pseudo-laserscan from a monocular color image, while the remaining footprint parameters configure a dimension-aware local planner for collision checking. Training uses height-conditioned column-minimum scan labels generated from paired color-depth data, allowing the same image to supervise different safety envelopes without collecting robot-specific data. To the best of our knowledge, AgniNav is the first monocular local-navigation framework that jointly conditions perception and planning on a shared collision-envelope configuration for zero-retraining deployment across wheeled, quadruped, and humanoid platforms. Real-robot experiments on a Turtlebot2, Unitree Go2, and Accelerated Evolution K1 achieve 39/40, 18/20, and 18/20 successes with 0/40, 1/20, and 2/20 collisions, respectively, while running at 30 Hz on Jetson Orin.

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