論文の概要: Denoising Multi-Robot Trajectories
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.35651v1
- Date: Mon, 28 Sep 2026 17:18:58 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-10-01 20:00:24.113635
- Title: Denoising Multi-Robot Trajectories
- Title(参考訳): マルチロボット軌道の騒音
- Abstract要約: この作業はD4ormの上に構築されている。
D4ormはサンプリングに基づく最適化を用いて、大規模並列サンプリングによって解軌道を生成する。
本稿では,スケーラビリティ向上のための分離プランナ,フィードバック制御を備えたオンラインリフレッシュプランナ,リソース設定のための分散プランナを提案する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 19.182362369149235
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Multi-robot trajectory planning is a fundamental problem in multi-robot coordination but remains computationally challenging due to its nonconvex, multimodal, and high-dimensional nature. This work builds upon D4orm, a dynamics-aware diffusion-denoising framework, and develops a family of planning architectures for diverse operational requirements. Unlike conventional numerical optimization methods, D4orm employs sampling-based optimization to generate solution trajectories through massively parallel sampling, leveraging modern computing architectures such as GPUs. Its diffusion-denoising structure iteratively optimizes \textit{deformations} to candidate control trajectories, providing an efficient and versatile paradigm for generating kinodynamically feasible and conflict-free trajectories. Using D4orm as the building block for advanced planners, we present a decoupled planner for improved scalability, an online receding-horizon planner with feedback control, and a distributed planner for resource-constrained settings. Evaluations with differential-drive and holonomic robots in 2D and 3D environments demonstrate that D4orm-based approaches find high-quality solutions faster and more reliably than other sampling-based optimization methods, such as MPPI, as well as a learned diffusion-model-based method. We further demonstrate zero-shot deployment on ten real quadrotors with obstacles, large-scale deconfliction with 100 simulated robots, and fully onboard distributed `lifelong' operation with six ground robots. Overall, these results establish diffusion denoising as a scalable and reliable framework for multi-robot coordination. Code and video: https://github.com/proroklab/d4orm
- Abstract(参考訳): マルチロボット軌道計画は、マルチロボット協調の基本的な問題であるが、非凸性、マルチモーダル性、高次元性のために計算的に困難である。
この作業はD4ormの上に構築されており、D4ormは動的に認識される拡散を減じるフレームワークであり、多様な運用要件のための計画アーキテクチャのファミリーを開発している。
従来の数値最適化法とは異なり、D4ormはサンプリングに基づく最適化を採用し、GPUのような現代的な計算アーキテクチャを活用して、大規模な並列サンプリングによって解軌道を生成する。
拡散デノゲーション構造は「textit{deformations}」を候補制御トラジェクトリに反復的に最適化し、キノダイナミックに実現可能で矛盾のないトラジェクトリを生成するための効率的で汎用的なパラダイムを提供する。
先進的なプランナのビルディングブロックとしてD4ormを用い,拡張性向上のための分離プランナ,フィードバック制御を備えたオンラインリフレディングホライゾンプランナ,リソース制約された設定のための分散プランナを提示する。
2Dおよび3D環境におけるディファレンシャルドライブとホロノミックロボットによる評価は、D4ormベースのアプローチがMPPIのような他のサンプリングベース最適化手法や学習拡散モデルに基づく手法よりも高速かつ確実に高品質な解を見出すことを示した。
さらに,障害物のある10個の実四角形体へのゼロショット展開,100個の模擬ロボットによる大規模デコンフリクション,および6個の地上ロボットによる「ライフロング」の完全分散動作を実証した。
全体として、これらの結果は、マルチロボット協調のためのスケーラブルで信頼性の高いフレームワークとして拡散分極を確立している。
コードとビデオ:https://github.com/proroklab/d4orm
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