遮蔽環境下での物体中心ワールドモデル計画フレームワークSCOUT
SCOUT: Planning under Occlusion via Object-Centric World Model Rollouts
物体中心表現で隠れた形状を再構成し、LLMが提案する行動候補を学習済みワールドモデルとMCTSで評価することで、遮蔽の多い環境でのロボット操作計画を実現した。
著者: Amir Hossain Raj, Xuesu Xiao
分類: cs.RO, cs.AI, cs.CV
原文アブストラクト
Robots manipulating in cluttered spaces must often plan from partial views where foreground objects occlude the target, surrounding geometry, and usable free space. Reactive policies often miss these hidden constraints, while exhaustive search becomes computationally prohibitive in dense clutter. We present SCOUT, an occlusion-aware planning framework that bridges high-level deliberation with grounded physical rollouts. SCOUT leverages an object-centric scene representation to reconstruct hidden geometry and derive a relational planning state capturing blocker hierarchies and accessibility corridors. To navigate the vast action space in clutter, an LLM proposes structured action candidates which are then rigorously evaluated via Monte Carlo Tree Search (MCTS) using a learned action-conditioned world model. Evaluations on 'Reveal' and 'Placement' tasks show that SCOUT outperforms Vision-Language-Action (VLA) policies, embodied agents, and 3D world models, with significant gains in long-horizon tasks requiring reasoning over occluded geometry. We further validate the framework's robustness through real-world robotic manipulation in a cluttered shelf environment.
関連論文
- 人工ポテンシャル場報酬で実現するサイズ頑健な障害物回避マニピュレーション
- DexArena:長期的器用マニピュレーションのための統合ベンチマークマニピュレーション
- PointPilot:物体中心の3D点フロー予測による統合ロボットマニピュレーションマニピュレーション
- 安全を考慮した潜在空間動作計画のための制御バリア関数マニピュレーション
- GoalDex:画像ゴール条件付き巧みな手内操作ポリシーの学習マニピュレーション
- 未来を取り戻せ:外乱を考慮した物体取り出しのための遡及的補正による長期ダイナミクス予測マニピュレーション