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ナビゲーションarXiv:2610.03622

CORNAV: 建設現場のための施工文脈を考慮したロボットナビゲーション

CORNAV: Construction-Aware Reasoning for Robot Navigation on Active Worksites

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2D CAD図面と工程表を活用し、建設現場の安全制約や時間変化する作業スケジュールを考慮したナビゲーションを実現するフレームワークを提案。

詳しい要約

1. どんなもの?

- 建設現場向けの自律移動ロボットナビゲーション - 2D CAD図面と工程表を入力に使う - Building Information Model不要 - 設計図と3Dシーングラフを整合 - 工程表を時間変化する制約に変換 - LLM安全モジュールで危険区域を判定 - A*で除外区域を強制し高リスク回避

2. 先行研究と比べてどこがすごい?

- 既存の言語接地ナビは意味理解のみ - 建築図面・工程・安全制約を使えない - 恒久構造物の位置推定が不安定 - 稼働中現場で安全に動けない - CORNAVは図面接地で成功率13.0%→72.2% - 工程認識でハード区域違反を全廃 - 誤ラベル工程の危険要求も正しく拒否

3. 技術・手法の肝は?

- 2D CAD図面と階層的open-vocabulary 3D scene graphを整合 - 物体クエリを接地 - 工程表を時間変化ナビ制約に変換 - LLMベース安全モジュールで要求検証 - 危険区域を計画前にエスカレーション - A* plannerが必須除外区域を強制 - 高リスク区域を優先回避

4. どうやって有効だと検証した?

- 屋内オフィスと実建設現場で評価 - 意味検索のみと比較 - 図面接地でタスク成功率13.0%→72.2% - 工程認識でハード区域違反が全廃 - 安全モジュールが誤ラベル工程由来の危険要求を正しく拒否

5. 議論はある?

- 要旨からは不明 - 限界・失敗事例・計算コストの議論は記載なし - 実現場での長期運用や多様現場への一般化は不明

6. 次に読むべき論文は?

- 言語接地ナビゲーション - open-vocabulary 3D scene graph - Building Information Modelベースの建設ロボティクス - LLMベース安全モジュール - A* planner - 建設現場向け自律ロボット

※ 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: Parastoo Ali Pour, Deepak Prakash Kumar, Tommy Zhou, Pramod Khargonekar, Mohammad Abdullah Al Faruque

分類: cs.RO

原文アブストラクト

The construction industry faces persistent labor shortages, low productivity that costs the global economy over $1.6 trillion annually, and one of the highest injury rates among major industries. These factors motivate the use of autonomous robots to improve efficiency and worker safety. Existing language-grounded navigation systems, however, rely on semantic scene understanding alone and lack access to construction-specific context such as architectural plans, evolving work schedules, and safety constraints. As a result, they localize permanent building features unreliably and cannot safely navigate active jobsites. We present CORNAV, a blueprint-grounded, schedule-aware navigation framework that operates from 2D CAD drawings and project schedules without requiring a Building Information Model. CORNAV aligns architectural blueprints against hierarchical open-vocabulary 3D scene graphs to ground object queries, converts project schedules into time-varying navigation constraints, and validates requests through an LLM-based safety module that escalates hazardous zones before planning. An A* planner then enforces mandatory exclusion zones while preferentially avoiding higher-risk areas. Across an indoor office and a real construction site, blueprint grounding raises task success from 13.0% to 72.2% over semantic retrieval alone, schedule awareness eliminates all hard-zone violations, and the safety module correctly rejects hazardous requests arising from mislabeled project schedules.

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