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群制御arXiv:2609.19803

HEROIC: 異種ロボットの証拠推論によるオープンボキャブラリ同定と協調

HEROIC: Heterogeneous Evidential Reasoning for Open-Vocabulary Identification and Cross-Robot Collaboration

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空中・地上ロボットが自然言語のみで通信し、センサ特性とスケール則に基づいて役割を動的に再割り当てしながらオープンボキャブラリ探索を行う分散協調フレームワークを提案。

詳しい要約

1. どんなもの?

HEROICは、空中・地上の異種ロボットチームによるopen-vocabulary searchを、自然言語のみの通信で分散協調するフレームワーク。偵察、USAR、災害対応、危険環境を想定。空中は広範囲を速く覆うが小さく遮蔽された対象を解像できず、地上は近距離で対象を識別できるが範囲が狭いという異なる失敗モードを補完する。

2. 先行研究と比べてどこがすごい?

既存のlanguage-tasked teamsは役割を事前固定するか、人手のcapability tagsからlanguage modelが割当てるため、任務中に資産が不要になった時点を判断できない。HEROICはsensor propertiesとscale lawから初期役割を導出し、安全高度を下回る場合に空中agentが自らsearcherからaerial triage、escort、route guideへ再タスク化する点が異なる。

3. 技術・手法の肝は?

自然言語promptのみからscale lawでaerial flight altitudesとsweep spacingを割当て、検出信頼度を判定。計算高度が安全飛行高度を下回ると空中agentが役割を再タスク化。両ロボットは探索領域にevidential beliefを持ち、positive evidenceはbearing rays、negative evidenceはlog-odds posteriorで表現し、到着はclose-range verificationでゲートする。

4. どうやって有効だと検証した?

full-stack experimentsで6シーン全てを対象に検証。HEROICは84%の確率でtargetに到達し、同じperceptionを用いるvision-language frontier baselines、frontier-based search、lawnmower、random-walkの35-54%と比較して優位。さらにtarget到着が2-4倍早いと報告。

5. 議論はある?

要旨からは不明。

6. 次に読むべき論文は?

要旨で比較されているvision-language frontier baselines、frontier-based search、lawnmower、random-walk。関連手法としてlanguage-tasked teams、capability tags、scale law、evidential belief、log-odds posterior、close-range verification。

※ 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: Mihir Chauhan, Aarav Jain, Addison Zucek, Manmeet Dang, Damon Conover, Aniket Bera

分類: cs.RO

原文アブストラクト

Multi-agent heterogeneous air-ground robot teams are attractive for open world search, with applications for reconnaissance, urban search and rescue missions (USAR), disaster response and recovery, and hazardous environments. These two platforms have different failure modes: aerial robots cover ground quickly but cannot resolve small or occluded targets from altitude, while ground robots can identify objects-of-interest, such as people or hazardous objects, at close range but cover less area. Existing language-tasked teams either have roles fixed prior, or have a language model assign them from hand-written capability tags, so the team is unable to know when within a mission an asset is no longer useful. We present HEROIC, a decentralized heterogeneous multi-agent open-vocabulary search coordination framework that requires agents to communicate in natural language only. HEROIC's initial agent role assignment is derived from sensor properties and a scale law to determine whether targets can be detected with a high confidence. From the mission's natural language prompt alone, this law assigns aerial flight altitudes and sweep spacing. When this calculated height falls below the altitude for safe flight, aerial agents re-task themselves from searcher to aerial triage, escort, and route guide for ground agents. Both robots maintain an evidential belief over the search area (bearing rays for positive evidence, a log-odds posterior for negative evidence) and gate any arrival on close-range verification. In full-stack experiments, HEROIC reaches the target 84% of the time across all 6 scenes, compares to 35-54% for vision-language frontier baselines, frontier-based search, lawnmower, and random-walk running the same perception, all while being 2-4x sooner to arrive at the target.

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PR本紙発行元 EmplifAI