Problem
目前的視覺導航研究過度依賴複雜的架構融合或大規模跨模態預訓練,尚未釐清視覺與語言編碼器是否天生具有共通的語義結構。此外,現有的物體目標地圖多需仰賴 CLIP 等顯式跨模態監督來理解語言指令,限制了導航系統在缺乏成對資料時的自主能力。
Method
提出名為 PlatonicNav 的免訓練框架,將不同導航任務重構為對同一語義流形(Semantic Manifold)的存取。該方法利用「柏拉圖拓撲地圖」融合自監督視覺編碼器的幾何與語義節點距離,並透過「盲匹配」技術,在完全不使用視覺語言對照資料的情況下精準對齊語言目標。
Results
實驗結果顯示 PlatonicNav 在 HM3D-IIN、OVON 與 R2R-CE 等多個模擬基準測試中表現優異,並已成功部署於 Unitree Go2 實體四足機器人。數據證實該框架能在不進行顯式跨模態訓練的前提下,於多種任務、模態與機器人載具間展現極佳的泛化潛力。
Significance
本研究揭示了純視覺建立的拓撲地圖具備理解語言目標的內在潛力,挑戰了導航系統必須依賴昂貴跨模態標記資料的現狀。這不僅簡化了機器人導航的開發流程,也為實現更通用的體現智能系統提供了全新的理論與技術路徑。