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探索arXiv:2610.01505

OpenSpace LabによるIROS 2026屋内探索コンペティションへのソリューション

OpenSpace Lab Solution to the IROS 2026 Indoor Exploration Competition

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事前学習済み地図補完予測と残り時間ベースの探索戦略、および効用駆動型の目標選択により、単一・複数ロボットの屋内探索を効率化し、IROS 2026コンペで入賞した手法を報告する。

詳しい要約

1. どんなもの?

- IROS 2026のIndoor Exploration Competition向けにOpenSpace Labが提出したソリューション - Single-Robot Public Trackで1位、Single- and Multi-Robot Private Tracksで3位を獲得 - 単一ロボットと複数ロボットの屋内探索を対象としたフレームワーク - 単一ロボットでは事前学習済みmap completion予測をglobal planningに利用 - 残り時間に基づく探索戦略でhoming constraintsを統合 - 複数ロボットではutility-driven target selectionを採用 - 観測利得、移動コスト、予算制約のバランスを取る - 共有mapとintent dataを活用し冗長探索を排除

2. 先行研究と比べてどこがすごい?

- 事前学習済みmap completion予測をglobal planningに用いて未探索領域を優先する点が特徴 - 残り時間ベースの探索戦略でhoming constraintsを意思決定に統合する点が新しい - 複数ロボットではutility-driven target selectionで観測利得・移動コスト・予算制約を同時に考慮 - 共有mapとintent dataを利用して冗長探索を排除し協調効率を最大化 - 具体的な先行研究との比較は要旨からは不明

3. 技術・手法の肝は?

- 単一ロボット:事前学習済みmap completion predictionsをglobal planningに利用 - 未探索領域を優先するように計画 - 残り時間に基づく探索戦略を導入 - homing constraintsを意思決定プロセスに統合 - 複数ロボット:utility-driven target selection strategyを採用 - 観測利得、移動コスト、予算制約のバランスを取る - 共有mapとintent dataを活用し冗長探索を排除 - 協調効率を最大化

4. どうやって有効だと検証した?

- IROS 2026のCompetition on Intelligent Information Gathering for Single and Multi-Robot Systems Workshopsに参加 - Single-Robot Public Trackで1位 - Single- and Multi-Robot Private Tracksで3位 - Single-Robot Public Trackで61.04%のcoverage rateを達成 - Single-Robot Private Trackで39.53%のcoverage - Multi-Robot Private Trackで39.91%のcoverage - これらの結果で有効性を検証

5. 議論はある?

- 単一ロボットと複数ロボットの両方で競技会において上位入賞 - カバレッジ率はPublic Trackで61.04%、Private Tracksで約40% - 完全版論文を準備中で、採択後にソースコードを公開予定 - 具体的な議論や限界については要旨からは不明

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記されていない - 関連手法としてmap completion、global planning、homing constraints、utility-driven target selection、multi-robot explorationが挙げられる - 同分野の定番としてfrontier-based exploration、information-theoretic exploration、multi-robot task allocationなどが考えられるが、要旨からは不明

※ 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: Yuxuan Zhang, Dong Li, Zezhou Sun, Yuxuan Xu, Siyu Teng, Yuchen Li, Jianjian Yang, Long Chen

分類: cs.RO

原文アブストラクト

This report presents the \textbf{OpenSpace Lab}'s solution to the Competition on Intelligent Information Gathering for Single and Multi-Robot Systems Workshops, organized as part of the IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS) 2026. Our team reached 1st place in the Single-Robot Public Track and 3rd place in both the Single- and Multi-Robot Private Tracks. The single-robot framework utilizes pre-trained map completion predictions for global planning to prioritize unexplored areas. To reconcile map coverage with limited operation time, we introduce a remaining-time-based exploration strategy that integrates homing constraints into the decision-making process. For multi-robot exploration, we utilize a utility-driven target selection strategy that balances observation gains, movement costs, and budget constraints, leveraging shared map and intent data to eliminate redundant search and maximize coordination efficiency. Our solution reached a 61.04\% coverage rate in the Single-Robot Public Track, while reaching 39.53\% and 39.91\% coverage in the Single- and Multi-Robot Private Tracks, respectively. An extended full-length paper based on this report is currently being prepared for submission, and the source code will be released upon acceptance of the full manuscript at https://github.com/OpenSpace-Lab/Indoor-Exploration-IROS2026.

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