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面向协作式语义 SLAM 的人类交互:基于扩展现实

机器人学 2025-09-19 v1 人机交互

摘要

语义 SLAM(Simultaneous Localization and Mapping,同时定位与地图构建)系统通过为机器人地图添加结构和语义信息,使机器人能够在复杂环境中更有效地运行。然而,这些系统在遮挡、数据不完整或几何模糊的现实场景中难以胜任,因为它们无法充分利用人类天然应用的更高层次空间与语义知识。我们引入 HICS-SLAM,一个面向语义 SLAM 的人类在环(Human-in-the-Loop)框架,利用共享的扩展现实环境实现实时协作。该系统允许人类操作员直接与机器人的 3D 场景图交互,并将高层语义概念(如房间或结构实体)添加到地图构建过程中。我们提出一种基于图的语义融合方法,将这些人类干预与机器人感知集成,从而实现可扩展的协作以增强情境意识。在真实世界施工场地数据集上的实验评估表明,与自动化基线方法相比,房间检测准确率、地图精度和语义完整性均得到改善,证明了该方法的有效性及其潜在的未来扩展。

引用

@article{arxiv.2509.14949,
  title  = {Human Interaction for Collaborative Semantic SLAM using Extended Reality},
  author = {Laura Ribeiro and Muhammad Shaheer and Miguel Fernandez-Cortizas and Ali Tourani and Holger Voos and Jose Luis Sanchez-Lopez},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2509.14949},
  year   = {2025}
}

备注

7 pages, 5 figures, 3 tables