論文の概要: SkateNav: Learning Energy-Efficient Navigation through Adaptive Skating on Passive-Wheel Quadrupedal Robots
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.25962v1
- Date: Mon, 19 Oct 2026 07:55:46 GMT
- ステータス: 情報取得中
- システム内更新日: 2026-10-20 22:20:05.255205
- Title: SkateNav: Learning Energy-Efficient Navigation through Adaptive Skating on Passive-Wheel Quadrupedal Robots
- Title(参考訳): SkateNav:受動的四足歩行ロボットによる適応型スケートによるエネルギー効率の高いナビゲーション学習
- Abstract要約: SkateNavは強化学習に基づく統合スケートナビゲーションフレームワークである。
時間予算の目標達成の目的は、政策が共同でステアリング、推進、時間割当を学習できるようにすることである。
実験では、評価されたプランナー・コントロールラーベースラインよりも平均成功率と輸送コストが高かった。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 19.09611131793608
- License:
- Abstract: Passive-wheel quadrupedal robots offer energy-efficient locomotion through leg-driven propulsion and momentum-driven gliding. However, navigation requires coordinating steering with intermittent propulsion and adapting push-glide timing to task demands. Velocity-tracking objectives may suppress the speed variations inherent in skating, discouraging efficient gliding. To address these challenges, we propose SkateNav, a unified skating-navigation framework based on reinforcement learning. A time-budgeted goal-reaching objective allows the policy to jointly learn steering, propulsion, and their temporal allocation. An adaptive skating cycle structures gliding, pushing, and recovery, while frequency modulation at every control step adjusts phase durations to navigation demands. Simulation experiments demonstrate higher average success rates and lower cost of transport than the evaluated planner-controller baselines, with ablations confirming the contributions of cycle structure and frequency adaptation. Real-world experiments demonstrate zero-shot transfer from simulation to a passive-wheel Mini Cheetah across cluttered indoor spaces, slopes, and paved outdoor surfaces. Supplementary videos are available on the project page: https://ktw1404.github.io/SkateNav/
- Abstract(参考訳): パッシブホイール四足歩行ロボットは、脚駆動の推進と運動量駆動の滑走によるエネルギー効率の高い移動を提供する。
しかし、ナビゲーションでは、間欠的な推進による操舵を調整し、タスク要求にプッシュグライドタイミングを適用する必要がある。
速度追跡の目的は、スケート固有の速度変化を抑制し、効率的な滑走を防ぐことができる。
これらの課題に対処するために,強化学習に基づく統合スケートナビゲーションフレームワークSkateNavを提案する。
時間予算の目標達成の目的は、政策が共同でステアリング、推進、時間割当を学習できるようにすることである。
適応スケートサイクル構造はグライディング、プッシュ、リカバリであり、各制御ステップにおける周波数変調は、ナビゲーション要求に応じて位相長を調整する。
シミュレーション実験により、評価されたプランナー・コントローラベースラインよりも平均成功率と輸送コストが向上し、サイクル構造と周波数適応の寄与が確認された。
実世界の実験では、シミュレーションから、乱雑な屋内空間、斜面、舗装された屋外の表面を横断する受動輪のミニチーターへのゼロショット転送が実証されている。
追加ビデオはプロジェクトのページで公開されている。
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