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ナビゲーションarXiv:2609.21316

NaViRrator: 人間可読地図からの学習された視覚経路によるロボットナビゲーション

NaViRrator: Robot Navigation from Human-Readable Maps through a Learned Visual Route

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人間可読地図上の出発点と目的地を、事前学習済みの視覚と言語によるナビゲーション(VLN)ポリシーへの指示に変換するフレームワークを提案。地図画像座標で明示的な経路骨格を生成し、視覚言語モデルでナビゲーション指示に変換する。

詳しい要約

1. どんなもの?

人間が読める地図上で指定したstartとgoalを、事前学習済みのvision-and-language navigation (VLN) policyへのnavigation instructionに変換するフレームワークNaViRRatorを提案する。中核のRouteScribeは、route inferenceとverbalizationを分離し、まずmap-image座標で明示的なroute scaffoldを生成し、それをpretrained vision-language model (VLM)がinstructionへ変換する。実行時、VLN policyはinstructionとegocentric observationsのみを受け取り、mapとscaffoldは上流に留まる。

2. 先行研究と比べてどこがすごい?

直接のmap-to-instruction生成、A*-based scaffolding、Gaussian-source conditional flow matchingと比較して、実世界実験でより高いsuccess rateとsuccess weighted by path length (SPL)を示す。さらに定性的に、より明確なsalient turnsと意図したmaneuver sequenceの保持が確認される。map-to-languageモジュールを再学習せずにexecutorを置換できる点も特徴。

3. 技術・手法の肝は?

RouteScribeがroute inferenceとverbalizationを分離する。まずstart-goal line conditional flow matching (SGL-CFM)により、直線のstart-goal waypoint sequenceをmap-conditioned routeへ変形してroute scaffoldを生成する。次にpretrained VLMがscaffoldをnavigation instructionに変換する。実行時はinstructionとegocentric observationsのみをVLN policyが使用し、mapとscaffoldは上流に置く。

4. どうやって有効だと検証した?

実世界実験を実施し、直接のmap-to-instruction生成、A*-based scaffolding、Gaussian-source conditional flow matchingと比較して、success rateとsuccess weighted by path length (SPL)が高いことを示す。また定性的結果として、より明確なsalient turnsと意図したmaneuver sequenceの保持が確認される。

5. 議論はある?

route-grounded languageがhuman-readable mapsとpretrained navigation policiesの間のmodular interfaceとして機能することを支持する。mapとscaffoldを上流に置くことでexecutor replacementが再学習なしに可能となる点が議論される。

6. 次に読むべき論文は?

要旨で参照/比較されている研究として、direct map-to-instruction generation、A*-based scaffolding、Gaussian-source conditional flow matching、pretrained vision-and-language navigation (VLN) policy、pretrained vision-language model (VLM)が挙げられる。

※ 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: Ayun Lee, Jiseon Kim, Giseop Kim

分類: cs.RO

原文アブストラクト

Human-readable maps provide an intuitive interface for specifying robot destinations, but connecting their schematic geometry to egocentric observations remains challenging. We present NaViRRator, a framework that translates user-specified start and goal locations on such maps into navigation instructions for a pretrained vision-and-language navigation (VLN) policy. Its core method, RouteScribe, separates route inference from verbalization by first generating an explicit route scaffold in map-image coordinates, which a pretrained vision-language model (VLM) converts into a navigation instruction. We construct the scaffold with start--goal line conditional flow matching (SGL-CFM), which deforms a straight start--goal waypoint sequence into a map-conditioned route. During execution, the VLN policy receives only the instruction and egocentric observations, while the map and scaffold remain upstream, allowing executor replacement without retraining the map-to-language modules. Real-world experiments show higher success rates and success weighted by path length (SPL) than direct map-to-instruction generation, A*-based scaffolding, and Gaussian-source conditional flow matching. Qualitative results further show clearer salient turns and better preservation of the intended maneuver sequence, supporting route-grounded language as a modular interface between human-readable maps and pretrained navigation policies.

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PR本紙発行元 EmplifAI