Learning-based visual navigation has enhanced semantic goal-reaching capabilities. However, due to their black-box nature, purely end-to-end models often lack explicit geometric constraints, leading to unpredictable and unreliable obstacle avoidance in open environments. Conversely, traditional geometric planners ensure safety but struggle with high-dimensional visual targets. To address these limitations, we propose SemGeoNav, a novel hierarchical visual navigation framework.It tightly integrates the high-level semantic reasoning of end-to-end models with the reliable local planning ability of geometry-based methods, achieving robust image-based navigation while significantly improving obstacle avoidance. Furthermore, we introduce a temporal trajectory smoothing mechanism to ensure continuous and stable robot motion. We evaluated SemGeoNav on a Unitree Go2 quadruped robot in real-world environments. The results demonstrate that SemGeoNav outperforms existing representative methods, including ViNT and NoMaD, achieving higher success rates and shorter navigation times.


翻译:基于学习的视觉导航已提升了语义目标到达能力。然而,纯端到端模型因其黑箱特性,常缺乏显式几何约束,导致开阔环境中避障行为的不可预测性与不可靠性。相比之下,传统几何规划器能保障安全,却难以处理高维视觉目标。为克服上述局限,我们提出SemGeoNav——一种新颖的分层视觉导航框架。该框架紧密融合端到端模型的高层语义推理能力与基于几何方法的可靠局部规划能力,在实现鲁棒图像导航的同时显著提升避障性能。此外,我们引入时序轨迹平滑机制以确保机器人运动的连续性与稳定性。在真实环境中基于Unitree Go2四足机器人平台开展的实验表明:SemGeoNav在成功率和导航耗时两方面均优于ViNT、NoMaD等现有代表性方法。

0
下载
关闭预览

相关内容

《战场GPS拒止环境下基于地标定位的安全路径导航》
专知会员服务
20+阅读 · 2025年5月22日
RSS 2024 | NaVid:视觉语言导航大模型
专知会员服务
34+阅读 · 2024年6月9日
计算机视觉方向简介 | 视觉惯性里程计(VIO)
计算机视觉life
64+阅读 · 2019年6月16日
ECCV发布:228页教程全面理解视觉定位技术
专知
17+阅读 · 2018年9月12日
视觉里程计:起源、优势、对比、应用
计算机视觉life
18+阅读 · 2017年7月17日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
6+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
最新内容
《无人机脆弱性利用:网络空间力量的新域》
专知会员服务
2+阅读 · 今天4:08
美空军如何将人工智能从战场部署至后方机关
专知会员服务
11+阅读 · 7月31日
《史诗怒火行动:多域前瞻评估》49页报告
专知会员服务
7+阅读 · 7月31日
《英国防部:未来空战系统数字化战略》33页
专知会员服务
5+阅读 · 7月31日
《面向自主飞行网络的智能体人工智能架构》
专知会员服务
7+阅读 · 7月31日
“史诗怒火”行动:现代多域作战的重要节点
专知会员服务
8+阅读 · 7月30日
《下一代无线网络中的多无人机通信资源管理》
相关基金
国家自然科学基金
3+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
6+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员