論文の概要: Adaptive Policy Switching of Two-Wheeled Differential Robots for Traversing over Diverse Terrains
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.04761v1
- Date: Thu, 05 Mar 2026 03:20:06 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-03-23 08:17:41.924659
- Title: Adaptive Policy Switching of Two-Wheeled Differential Robots for Traversing over Diverse Terrains
- Title(参考訳): 異機種横断走行のための二輪微分ロボットの適応的ポリシースイッチング
- Authors: Haruki Izawa, Takeshi Takai, Shingo Kitano, Mikita Miyaguchi, Hiroaki Kawashima,
- Abstract要約: 本研究では,ナビゲーション中に収集した姿勢関連観測を用いて,地形タイプを効果的に推定できるかどうかを検討した。
我々はPPO(Proximal Policy Optimization)を用いて事前学習したポリシーを微調整し、平坦な地形や荒地を移動する際にロボットの3D方向データを収集した。
解析の結果、ロボットのピッチデータの標準偏差は、これらの2つの地形種間に明らかな差があることが判明した。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 1.9573380763700712
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Exploring lunar lava tubes requires robots to traverse without human intervention. Because pre-trained policies cannot fully cover all possible terrain conditions, our goal is to enable adaptive policy switching, where the robot selects an appropriate terrain-specialized model based on its current terrain features. This study investigates whether terrain types can be estimated effectively using posture-related observations collected during navigation. We fine-tuned a pre-trained policy using Proximal Policy Optimization (PPO), and then collected the robot's 3D orientation data as it moved across flat and rough terrain in a simulated lava-tube environment. Our analysis revealed that the standard deviation of the robot's pitch data shows a clear difference between these two terrain types. Using Gaussian mixture models (GMM), we evaluated terrain classification across various window sizes. An accuracy of more than 98% was achieved when using a 70-step window. The result suggests that short-term orientation data are sufficient for reliable terrain estimation, providing a foundation for adaptive policy switching.
- Abstract(参考訳): 月の溶岩を探索するには、人間の介入なしにロボットが移動する必要がある。
事前学習した政策は、すべての可能な地形条件を完全にカバーできないため、ロボットが現在の地形特性に基づいて適切な地形特化モデルを選択することで、適応的な政策切替を可能にすることが目的である。
本研究では,ナビゲーション中に収集した姿勢関連観測を用いて,地形タイプを効果的に推定できるかどうかを検討した。
我々は,PPO(Proximal Policy Optimization)を用いて事前学習した政策を微調整し,シミュレーションした溶岩-チューブ環境下での平坦・荒地移動時のロボットの3次元方位データを収集した。
解析の結果、ロボットのピッチデータの標準偏差は、これらの2つの地形種間に明らかな差があることが判明した。
ガウス混合モデル (GMM) を用いて, 各種窓面積の地形分類を行った。
70段窓を使用すると98%以上の精度が得られた。
その結果,短期的な配向データは信頼性の高い地形推定に十分であることが示唆され,適応的な方針変更の基礎となった。
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