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MacroNav: Multi-Task Context Representation Learning Enables Efficient Navigation in Unknown Environments

delete2026-04-28
delete0
PRE
AI
K
Kuankuan Sima
L
Longbin Tang
Z
Zhenyu Yang
H
Haozhe Ma
L
Lin Zhao
DOI:10.1109/LRA.2026.3688067delete
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摘要

摘要

En 中文
在未知环境中的自主导航需要多尺度空间理解,以捕捉几何细节、拓扑连通性和全局结构,以支持在部分可观测性下的高层决策。现有方法难以在保持低计算成本以实现实时导航的同时,高效地捕获这种多尺度空间理解。我们提出了MacroNav,一种基于学习的导航框架,具有两个关键组件:(1)通过多任务自监督学习训练的轻量级上下文编码器,用于捕获多尺度、导航中心的空间表示;(2)一种强化学习策略,能够将这些表示无缝集成与基于图的推理,以实现高效的动作选择。大量实验证明了上下文编码器对环境理解的有效性和鲁棒性。实际部署进一步验证了MacroNav的有效性,在成功率(SR)和加权路径长度成功率(SPL)方面显著优于当前最先进的导航方法,同时具有更优越的计算效率。
Keyword:
Autonomous navigation
motion and path planning
self-supervised learning
reinforcement learning

期刊

I
IEEE Robotics and Automation Letters
IF:
5.3
论文数:
1.9K
被引数:
3.9W

机构

N
National University of Singapore
学者数:
7.6W
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