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拓扑地图

Topological Map (Topological Graph)进阶

用「地点节点+连通边」表示环境的地图,只记哪里能到哪里,不记精确坐标。

拓扑地图把环境表示成一张图:节点是有代表性的地点(如某个房间、路口,或一张关键帧图像),边表示两个地点之间可以直接走通。它和占据栅格这类度量地图不同,不要求每个位置都有精确的米制坐标,所以更省存储、规模可以很大,也更接近人描述路线的方式(「出门左转到走廊,再到厨房」)。导航时先在图上用 A* 等算法搜出节点序列,再由局部控制器或策略在相邻节点之间移动。近年的学习型导航大量使用它:ViNT、NoMaD 以图像为节点做长距离导航,Mobility VLA 则从一段带人参观的视频建出拓扑图,再结合视觉语言模型理解指令找到目标节点。

例子让机器人先跟人在办公楼里走一圈并录像,每隔几秒存一张图作为节点,之后说「去打印机那」,它就在图里找到对应节点并规划一串节点走过去。

也叫
拓扑图、拓扑图地图
相关
导航、占据栅格地图、语义地图、A* 算法、ViNT、Mobility VLA
来源
Mobility VLA: Multimodal Instruction Navigation with Long-Context VLMs and Topological Graphs (arXiv 2407.07775)
ViNT: A Foundation Model for Visual Navigation (arXiv 2306.14846)

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