論文の概要: Constraining Streaming Flow Models for Adapting Learned Robot Trajectory Distributions
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2602.15567v1
- Date: Tue, 17 Feb 2026 13:27:05 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-03-23 08:17:41.512032
- Title: Constraining Streaming Flow Models for Adapting Learned Robot Trajectory Distributions
- Title(参考訳): 学習したロボット軌道分布に適応するストリームフローモデルの制約
- Authors: Jieting Long, Dechuan Liu, Weidong Cai, Ian Manchester, Weiming Zhi,
- Abstract要約: Streaming Flow Policies (SFPs) は,学習速度場をアクション空間に直接統合することにより,ロボット軌道を生成するための強力なパラダイムとして登場した。
本研究では,ストリーミングフローポリシーを制約に依存したメトリクスで拡張し,実行中に学習速度場を再構築するフレームワークであるConstraint-Aware Streaming Flow (CASF)を提案する。
シミュレーションおよび実世界の操作タスクにおいてCASFを実証し、スムーズで実現可能で、動的に一貫した制約を満たす軌道を生成することを示した。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 10.615762867055677
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Robot motion distributions often exhibit multi-modality and require flexible generative models for accurate representation. Streaming Flow Policies (SFPs) have recently emerged as a powerful paradigm for generating robot trajectories by integrating learned velocity fields directly in action space, enabling smooth and reactive control. However, existing formulations lack mechanisms for adapting trajectories post-training to enforce safety and task-specific constraints. We propose Constraint-Aware Streaming Flow (CASF), a framework that augments streaming flow policies with constraint-dependent metrics that reshape the learned velocity field during execution. CASF models each constraint, defined in either the robot's workspace or configuration space, as a differentiable distance function that is converted into a local metric and pulled back into the robot's control space. Far from restricted regions, the resulting metric reduces to the identity; near constraint boundaries, it smoothly attenuates or redirects motion, effectively deforming the underlying flow to maintain safety. This allows trajectories to be adapted in real time, ensuring that robot actions respect joint limits, avoid collisions, and remain within feasible workspaces, while preserving the multi-modal and reactive properties of streaming flow policies. We demonstrate CASF in simulated and real-world manipulation tasks, showing that it produces constraint-satisfying trajectories that remain smooth, feasible, and dynamically consistent, outperforming standard post-hoc projection baselines.
- Abstract(参考訳): ロボットの運動分布は多モード性を示すことが多く、正確な表現のために柔軟な生成モデルを必要とする。
Streaming Flow Policies (SFP)は、最近、学習速度場を直接アクション空間に統合し、スムーズでリアクティブな制御を可能にすることによって、ロボット軌道を生成するための強力なパラダイムとして登場した。
しかし、既存の定式化では、安全とタスク固有の制約を強制するために訓練後の軌道に適応する機構が欠如している。
本研究では,ストリーミングフローポリシーを制約に依存したメトリクスで拡張し,実行中に学習速度場を再構築するフレームワークであるConstraint-Aware Streaming Flow (CASF)を提案する。
CASFは、ロボットのワークスペースまたは構成空間で定義された各制約を、局所的なメートル法に変換してロボットの制御空間に引き戻す微分可能な距離関数としてモデル化する。
制限された領域から遠く離れたところでは、結果のメートル法はアイデンティティに還元される; 制約境界付近では、運動をスムーズに減衰またはリダイレクトし、基礎となる流れを効果的に変形して安全を維持する。
これにより、トラジェクトリをリアルタイムで適用し、ロボットの動作がジョイントリミットを尊重し、衝突を回避し、実行可能なワークスペース内に留まり、ストリーミングフローポリシーのマルチモーダルおよびリアクティブ特性を保存することができる。
シミュレーションおよび実世界の操作タスクにおいてCASFを実証し、スムーズで実現可能で、動的に一貫した、標準的なポストホック射影ベースラインよりも優れた制約を満たす軌道を生成することを示した。
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