論文の概要: HERON: Real-Time Obstacle-Aware Reachability Maps for Mobile Manipulators
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.38233v1
- Date: Wed, 28 Oct 2026 03:34:17 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-11-03 18:33:38.429682
- Title: HERON: Real-Time Obstacle-Aware Reachability Maps for Mobile Manipulators
- Title(参考訳): HERON:モバイルマニピュレータのリアルタイム障害物認識信頼性マップ
- Abstract要約: 本稿では,ニューラルネットワークが生深度カメラから2cmの解像度で障害物対応RMを予測できるかどうかを問う。
本稿では、CURoboのGPU加速逆運動学を用いて計算したcuRoboキネマティクスをトレーニングした3次元U-NetであるHERONを提案する。
HERONは、平均115msで2.56mの立方体のRMを、障害物マップの10Hz更新速度に近い8.57Hzで予測する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Mobile manipulator robots rarely reposition their base during manipulation, because doing so requires real-time knowledge of how well the arm can reach its surroundings among obstacles. Reachability maps (RMs) encode this knowledge, but existing methods are slow, coarse (typically 5 cm), or ignore real obstacles. This article asks whether a neural network can predict an obstacle-aware RM at 2 cm resolution from a live depth camera, on embedded hardware, fast enough for online use. We present HERON, a 3D U-Net trained on RMs computed with the GPU-accelerated inverse kinematics of cuRobo, first on synthetic scenes and then on real depth data, and deployed on a Jetson AGX Orin with TensorRT and INT8 quantization. HERON predicts the RM of a 2.56 m cube around the arm in 115 ms on average, for a measured system rate of 8.57 Hz, close to the 10 Hz update rate of the obstacle map, whereas computing the same map with cuRobo takes about 90 min. Against the cuRobo ground truth, 95% of the voxels lie within 1 class out of 51 with the FP32 model and within 3 classes with the INT8 model, with a Pearson correlation of 0.99 and a quadratic weighted kappa above 0.9. Accuracy degrades mainly at the workspace boundaries.
- Abstract(参考訳): 移動式マニピュレータロボットは、操作中に基地を再配置することは滅多にない。
到達可能性マップ(RM)はこの知識を符号化するが、既存の手法は遅く、粗い(典型的には5cm)、あるいは実際の障害を無視している。
この記事では、ニューラルネットワークがライブディープカメラから2cmの解像度で障害対応RMを予測できるかどうかを、組み込みハードウェアでオンライン使用に十分な速度で予測する。
本稿では,まず合成シーンと実深度データに基づいて,CURoboのGPU加速逆キネマティクスを用いて,RMをトレーニングした3次元U-Netを,TensorRTおよびINT8量子化を備えたJetson AGX Orin上に展開する。
HERONは、平均115msで2.56mの立方体のRMを、障害物マップの10Hz更新速度に近い8.57Hzで予測し、cuRoboで同じ地図を計算するのに約90分かかる。
cuRoboの基底真実に反して、ボクセルの95%はFP32モデルで51のうち1クラス以内、INT8モデルで3クラス以内にあり、ピアソン相関は0.99、カッパは0.9以上である。
精度は、主にワークスペース境界で低下する。
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