論文の概要: A Deployable Embodied Vision-Language Navigation System with Hierarchical Cognition and Context-Aware Exploration
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.21363v1
- Date: Thu, 23 Apr 2026 07:27:00 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-04-24 14:40:06.359652
- Title: A Deployable Embodied Vision-Language Navigation System with Hierarchical Cognition and Context-Aware Exploration
- Title(参考訳): 階層的認識と文脈認識に基づく展開型視覚言語ナビゲーションシステム
- Authors: Kuan Xu, Ruimeng Liu, Yizhuo Yang, Denan Liang, Tongxing Jin, Shenghai Yuan, Chen Wang, Lihua Xie,
- Abstract要約: 視覚言語ナビゲーション(VLN)では、既存のアプローチはしばしば、強力な推論能力と現実世界のプラットフォームへの効率的なデプロイのトレードオフに直面します。
本稿では,実世界のロボットプラットフォーム上での高効率かつ堅牢な高レベル推論を実現する,デプロイ可能な組込みVLNシステムを提案する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 29.871705369272124
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Bridging the gap between embodied intelligence and embedded deployment remains a key challenge in intelligent robotic systems, where perception, reasoning, and planning must operate under strict constraints on computation, memory, energy, and real-time execution. In vision-language navigation (VLN), existing approaches often face a fundamental trade-off between strong reasoning capabilities and efficient deployment on real-world platforms. In this paper, we present a deployable embodied VLN system that achieves both high efficiency and robust high-level reasoning on real-world robotic platforms. To achieve this, we decouple the system into three asynchronous modules: a real-time perception module for continuous environment sensing, a memory integration module for spatial-semantic aggregation, and a reasoning module for high-level decision making. We incrementally construct a cognitive memory graph to encode scene information, which is further decomposed into subgraphs to enable reasoning with a vision-language model (VLM). To further improve navigation efficiency and accuracy, we also leverage the cognitive memory graph to formulate the exploration problem as a context-aware Weighted Traveling Repairman Problem (WTRP), which minimizes the weighted waiting time of viewpoints. Extensive experiments in both simulation and real-world robotic platforms demonstrate improved navigation success and efficiency over existing VLN approaches, while maintaining real-time performance on resource-constrained hardware.
- Abstract(参考訳): インテリジェンスと組み込みデプロイメントのギャップを埋めることは、認識、推論、計画が計算、メモリ、エネルギ、リアルタイム実行の厳しい制約の下で動作しなければならないインテリジェントなロボットシステムにおいて、依然として重要な課題である。
視覚言語ナビゲーション(VLN)では、既存のアプローチは、強い推論能力と現実世界のプラットフォームへの効率的なデプロイの間に根本的なトレードオフに直面します。
本稿では,実世界のロボットプラットフォーム上での高効率かつ堅牢な高レベル推論を実現する,デプロイ可能な組込みVLNシステムを提案する。
これを実現するために,システムを3つの非同期モジュールに分割する: 連続環境検知のためのリアルタイム認識モジュール,空間意味集約のためのメモリ統合モジュール,高レベルの意思決定のための推論モジュール。
本稿では,視覚言語モデル(VLM)を用いた推論を可能にするために,シーン情報をさらにサブグラフに分解する認知記憶グラフを段階的に構築する。
ナビゲーションの効率と精度をさらに向上するために、認知記憶グラフを利用して、視野の重み付け待ち時間を最小限に抑えるWTRP (Context-Aware Weighted Traveling repairman Problem) として探索問題を定式化する。
シミュレーションと実世界のロボットプラットフォームにおける大規模な実験は、既存のVLNアプローチよりもナビゲーションの成功と効率の向上を示し、リソース制約のあるハードウェア上でのリアルタイムパフォーマンスを維持している。
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