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DORAEMON:面向增强记忆导航的去中心化本体感知可靠智能体

机器人学 2025-09-29 v4 人工智能

摘要

在陌生环境中的自适应导航对家庭服务机器人至关重要,但由于需要同时进行低级路径规划和高级场景理解,这仍然具有挑战性。虽然近期基于视觉语言模型(VLM)的零样本方法减少了对先验地图和特定场景训练数据的依赖,但它们面临重大局限性:离散观测导致的时空不连续性、非结构化的记忆表示,以及导致导航失败的任务理解不足。我们提出了 DORAEMON(面向增强记忆导航的去中心化本体感知可靠智能体),一种由认知启发的新颖框架,由腹侧流和背侧流组成,模拟人类的导航能力。背侧流实现了分层语义-空间融合和拓扑图以处理时空不连续性,而腹侧流结合 RAG-VLM 和 Policy-VLM 来改善决策。我们的方法还开发了 Nav-Ensurance 以确保导航的安全性和效率。我们在 HM3D、MP3D 和 GOAT 数据集上评估了 DORAEMON,它在成功率(SR)和路径长度加权成功率(SPL)指标上均取得了 SOTA 性能,显著优于现有方法。我们还引入了一个新的评估指标(AORI)以更好地评估导航智能。综合实验证明了 DORAEMON 在无需先验地图构建或预训练的零样本自主导航中的有效性。

关键词

引用

@article{arxiv.2505.21969,
  title  = {DORAEMON: Decentralized Ontology-aware Reliable Agent with Enhanced Memory Oriented Navigation},
  author = {Tianjun Gu and Linfeng Li and Xuhong Wang and Chenghua Gong and Jingyu Gong and Zhizhong Zhang and Yuan Xie and Lizhuang Ma and Xin Tan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2505.21969},
  year   = {2025}
}