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X-MOBILITY:基于世界建模的端到端通用导航

机器人学 2025-07-24 v3

摘要

在具有挑战性的环境中实现通用导航仍是机器人领域的重大难题,现有最先进方法面临诸多局限。经典方法在堆满杂物的环境中难以应对且需要大量调参,而基于学习的方法则在分布之外的环境中难以泛化。本文介绍 X-Mobility,这是一种克服现有挑战的端到端通用导航模型,通过三项关键思想实现。第一,X-Mobility 采用具有潜在状态空间的自回归世界建模架构来捕获世界动态。第二,多头解码器集合使模型能够学习丰富的状态表示,这与有效导航技能密切相关。第三,通过将世界建模与动作策略解耦,本架构能够在各种数据来源上有效训练,无论是否包含专家策略:离策略数据允许模型学习世界动态,而准策略数据配合监督控制 enables 学习最优动作策略。通过大量实验,我们展示 X-Mobility 不仅能够有效泛化,而且优于当前最先进的导航方法。此外,X-Mobility 还实现了零样本 Sim2Real 传输能力,并在跨体现化方面显示出强大的潜力。

关键词

引用

@article{arxiv.2410.17491,
  title  = {X-MOBILITY: End-To-End Generalizable Navigation via World Modeling},
  author = {Wei Liu and Huihua Zhao and Chenran Li and Joydeep Biswas and Billy Okal and Pulkit Goyal and Yan Chang and Soha Pouya},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2410.17491},
  year   = {2025}
}