日本フィジカルAI新聞

世界のフィジカルAIを、日本語で。

週刊ニュースレター購読
ナビゲーションarXiv:2610.12877

TAME-Nav:時間的非対称Mixture-of-Experts蒸留による俊敏で汎用なロボットナビゲーション

TAME-Nav: Temporal Asymmetric Mixture-of-Experts Distillation for Agile and Versatile Robot Navigation

シェア:XThreadsFacebookLINEはてブBluesky

教師が特権的な動的障害物追跡を使い、生徒が劣化観測から時間エンコーディングとSoft-MoE蒸留でナビゲーション方策を学習する枠組みを提案し、四足ロボットでの実機実験で有効性を示した。

詳しい要約

1. どんなもの?

- TAME-Navは、複雑な空間制約や動的相互作用下で移動するembodied robotsのための、agileで信頼性の高いナビゲーションを実現するフレームワーク。 - 非対称なTeacher-Studentナビゲーションで、temporal soft mixture of experts (Soft-MoE) を中核とする。 - Teacherはclean observationsと因果的に維持されたdynamic-obstacle tracksを組み合わせてprivileged representationsを構築。 - Studentはcorrupted observation historiesからtemporal encoding、soft expert routing、latent distillationを通じて補完的なナビゲーション特徴を学習。 - 手続き的シナリオ生成と並列タスクレベルシミュレーションで訓練範囲を拡大し、deployment-informed asymmetric domain randomizationでsim-to-real転移を支援。

2. 先行研究と比べてどこがすごい?

- 単一のpolicyでは多様なシナリオの異なる意思決定要求に対応しにくいという課題に対し、temporal soft mixture of experts (Soft-MoE) を導入。 - 代表的なベースラインと比較して、in-distributionおよび未見のcompositional scenariosで、より高い成功率、より低い衝突率、より高いナビゲーションスコアを達成。 - 実機のquadruped robotで、local-trap escapeと狭い通路のナビゲーション(突然の動的障害物あり)の全20試行を完了し、軽微な接触は1回のみ。

3. 技術・手法の肝は?

- 非対称なTeacher-Studentフレームワークを採用。 - Teacherはclean observationsと因果的に維持されたdynamic-obstacle tracksを組み合わせてprivileged representationsを構築。 - Studentはcorrupted observation historiesからtemporal encoding、soft expert routing、latent distillationを通じて学習。 - 手続き的シナリオ生成と並列タスクレベルシミュレーションで訓練カバレッジを拡大。 - deployment-informed asymmetric domain randomizationでsim-to-real転移を支援。

4. どうやって有効だと検証した?

- in-distributionおよび未見のcompositional scenariosで評価し、代表的なベースラインと比較して高い成功率、低い衝突率、高いナビゲーションスコアを達成。 - 実機のquadruped robotで、local-trap escapeと狭い通路のナビゲーション(突然の動的障害物あり)の全20試行を完了し、軽微な接触は1回のみ。

5. 議論はある?

- 要旨からは不明。

6. 次に読むべき論文は?

- 要旨で参照/比較されている研究や関連手法は明記されていない。同分野の定番として、Teacher-Student distillation、mixture of experts、domain randomization、sim-to-real transferに関する論文が挙げられる。

※ 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: Lingjie Zhang, Jun Xue, Shanze Wang, Haoyu Xi, Xinming Zhang, Xiaoyu Shen, Wei Zhang

分類: cs.RO

原文アブストラクト

Agile and reliable navigation is a core capability for embodied robots navigating complex spatial constraints and dynamic interactions. However, a single policy often struggles to accommodate the distinct decision-making demands of diverse scenarios. We present TAME-Nav, an asymmetric Teacher-Student navigation framework built around a temporal soft mixture of experts (Soft-MoE). The Teacher combines clean observations with causally maintained dynamic-obstacle tracks to construct privileged representations, while the Student learns complementary navigation features from corrupted observation histories through temporal encoding, soft expert routing, and latent distillation. Procedural scenario generation and parallel task-level simulation broaden training coverage, while deployment-informed asymmetric domain randomization supports sim-to-real transfer. Across in-distribution and unseen compositional scenarios, TAME-Nav achieves higher success rates, lower collision rates, and higher navigation scores than representative baselines. On a real quadruped robot, it completes all twenty trials across local-trap escape and narrow-passage navigation with sudden dynamic obstacles, with only one minor contact.

関連論文

PR本紙発行元 EmplifAI