Vision-language navigation is a task that requires an agent to follow instructions to navigate in environments. It becomes increasingly crucial in the field of embodied AI, with potential applications in autonomous navigation, search and rescue, and human-robot interaction. In this paper, we propose to address a more practical yet challenging counterpart setting - vision-language navigation in continuous environments (VLN-CE). To develop a robust VLN-CE agent, we propose a new navigation framework, ETPNav, which focuses on two critical skills: 1) the capability to abstract environments and generate long-range navigation plans, and 2) the ability of obstacle-avoiding control in continuous environments. ETPNav performs online topological mapping of environments by self-organizing predicted waypoints along a traversed path, without prior environmental experience. It privileges the agent to break down the navigation procedure into high-level planning and low-level control. Concurrently, ETPNav utilizes a transformer-based cross-modal planner to generate navigation plans based on topological maps and instructions. The plan is then performed through an obstacle-avoiding controller that leverages a trial-and-error heuristic to prevent navigation from getting stuck in obstacles. Experimental results demonstrate the effectiveness of the proposed method. ETPNav yields more than 10% and 20% improvements over prior state-of-the-art on R2R-CE and RxR-CE datasets, respectively. Our code is available at https://github.com/MarSaKi/ETPNav.


翻译:视觉语言导航是一项要求智能体根据指令在环境中导航的任务,在具身人工智能领域日益重要,潜在应用包括自主导航、搜索救援与人机交互。本文针对更具实际挑战性的变体——连续环境中的视觉语言导航(VLN-CE)提出解决方案。为构建鲁棒的VLN-CE智能体,我们提出新导航框架ETPNav,聚焦两个关键能力:1)抽象环境并生成长程导航规划的能力,2)在连续环境中实现避障控制的能力。ETPNav通过沿行进路径自组织预测航点,无需先验环境经验即可在线构建环境的拓扑地图,使智能体能够将导航过程分解为高层规划与低层控制。同时,ETPNav采用基于Transformer的跨模态规划器,根据拓扑地图与指令生成导航计划,并通过利用试错启发式的避障控制器执行该计划,防止导航陷入障碍物。实验结果表明所提方法的有效性。在R2R-CE和RxR-CE数据集上,ETPNav相较先前最优方法分别提升超过10%和20%。我们的代码开源在https://github.com/MarSaKi/ETPNav。

0
下载
关闭预览

相关内容

JCIM丨DRlinker:深度强化学习优化片段连接设计
专知会员服务
7+阅读 · 2022年12月9日
国防科大《视觉-语言导航》综述论文,24页pdf154篇文献
专知会员服务
64+阅读 · 2021年8月27日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
【泡泡一分钟】变化环境下激光地图辅助视觉惯性定位
泡泡机器人SLAM
15+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
16+阅读 · 2019年1月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
【泡泡一分钟】Matterport3D: 从室内RGBD数据集中训练 (3dv-22)
泡泡机器人SLAM
16+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
15+阅读 · 2017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
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年5月24日
VIP会员
最新内容
超越网格:作战环境对炮兵的影响
专知会员服务
2+阅读 · 5月31日
BES:让语言模型通过双向进化搜索自我改进
专知会员服务
5+阅读 · 5月30日
以色列-美国-伊朗战争中的无人机:关键要点
专知会员服务
5+阅读 · 5月30日
《Palantir任务保障性软件安全标准(MA-S2)》
专知会员服务
18+阅读 · 5月30日
基于声学的无人机检测技术综述
专知会员服务
10+阅读 · 5月30日
《当代混合战争分析框架:俄乌战争经验教训》
相关VIP内容
JCIM丨DRlinker:深度强化学习优化片段连接设计
专知会员服务
7+阅读 · 2022年12月9日
国防科大《视觉-语言导航》综述论文,24页pdf154篇文献
专知会员服务
64+阅读 · 2021年8月27日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
相关资讯
【泡泡一分钟】变化环境下激光地图辅助视觉惯性定位
泡泡机器人SLAM
15+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
16+阅读 · 2019年1月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
【泡泡一分钟】Matterport3D: 从室内RGBD数据集中训练 (3dv-22)
泡泡机器人SLAM
16+阅读 · 2017年12月31日
相关基金
国家自然科学基金
15+阅读 · 2017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
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员