論文の概要: Precise Aggressive Aerial Maneuvers with Sensorimotor Policies

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.05828v2
• Date: Wed, 08 Apr 2026 01:53:57 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-04-09 14:06:05.165452
• Title: Precise Aggressive Aerial Maneuvers with Sensorimotor Policies
• Title（参考訳）: センサモレータを応用した高精度空気圧マニピュレータ
• Authors: Tianyue Wu, Guangtong Xu, Zihan Wang, Junxiao Lin, Tianyang Chen, Yuze Wu, Zhichao Han, Zhiyang Liu, Fei Gao,
• Abstract要約: 本稿では,車載視覚とプロプレセプションを直接低レベル制御コマンドにマッピングする。 提案手法は, 四角形を5cmのクリアランスで移動し, 最大90度傾いた場合, ギャップの位置や方向を知ることなく, 四角形を移動させることができる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 14.348190270475214
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Precise aggressive maneuvers with lightweight onboard sensors remains a key bottleneck in fully exploiting the maneuverability of drones. Such maneuvers are critical for expanding the systems' accessible area by navigating through narrow openings in the environment. Among the most relevant problems, a representative one is aggressive traversal through narrow gaps with quadrotors under SE(3) constraints, which require the quadrotors to leverage a momentary tilted attitude and the asymmetry of the airframe to navigate through gaps. In this paper, we achieve such maneuvers by developing sensorimotor policies directly mapping onboard vision and proprioception into low-level control commands. The policies are trained using reinforcement learning (RL) with end-to-end policy distillation in simulation. We mitigate the fundamental hardness of model-free RL's exploration on the restricted solution space with an initialization strategy leveraging trajectories generated by a model-based planner. Careful sim-to-real design allows the policy to control a quadrotor through narrow gaps with low clearances and high repeatability. For instance, the proposed method enables a quadrotor to navigate a rectangular gap at a 5 cm clearance, tilted at up to 90-degree orientation, without knowledge of the gap's position or orientation. Without training on dynamic gaps, the policy can reactively servo the quadrotor to traverse through a moving gap. The proposed method is also validated by training and deploying policies on challenging tracks of narrow gaps placed closely. The flexibility of the policy learning method is demonstrated by developing policies for geometrically diverse gaps, without relying on manually defined traversal poses and visual features.
• Abstract（参考訳）: 軽量搭載センサーによる精密な攻撃的な操縦は、ドローンの操縦性を完全に活用する上で、依然として重要なボトルネックとなっている。 このような操作は、環境の狭い開口部をナビゲートすることで、システムのアクセス範囲を拡大するために重要である。 最も関連する問題の1つは、SE(3)制約の下での四辺子との狭い隙間を通るアグレッシブ・トラバーサルであり、この場合、四辺子には瞬間的な傾いた姿勢と空域の非対称性を利用せざるを得ない。 本稿では,車載視覚とプロプレセプションを直接低レベル制御コマンドにマッピングすることで,このような操作を実現する。 これらの政策は、シミュレーションにおけるエンドツーエンドの政策蒸留による強化学習(RL)を用いて訓練される。 我々は,モデルベースプランナが生成する軌道を利用した初期化戦略により,制限された解空間におけるモデルフリーRLの探索の基本的な困難さを軽減する。 注意深いシム・トゥ・リアルな設計により、ポリシーは低クリアランスと高い再現性で狭い隙間を通してクアロータを制御することができる。 例えば、提案手法では、四角形の隙間を5cmのクリアランスで移動させ、その隙間の位置や向きを知ることなく90度まで傾けることができる。 ダイナミックギャップのトレーニングがなければ、このポリシーは四角子を反応的にサーボして移動ギャップを横切ることができる。 提案手法は,狭間を密に配置した難解な軌道上での政策の訓練と展開によっても検証される。 政策学習手法の柔軟性は、手動で定義された横断的なポーズや視覚的特徴に頼ることなく、幾何学的に多様なギャップに対するポリシーを開発することで実証される。

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