Compliant GMT: Ein Restadapter macht Humanoiden-Bewegungsfolger nachgiebig
Das Preprint ergänzt einen bestehenden Bewegungsregler für Humanoiden um ein kleines Zusatznetz, damit der Roboter bei Druck oder Zug nachgibt, statt mit voller Steifigkeit dagegenzuhalten. Auf einem Unitree G1 mit GR00T-VLA-Policy hob die nachgiebige Version eine Kiste trotz 60 Newton Zug in 46 von 50 Versuchen, die steife Basis in 28.
Kann ein einziger Humanoiden-Regler beliebige menschliche Bewegungen nachfahren und zugleich mit dem ganzen Körper nachgiebig auf äußere Kräfte reagieren, ohne dass der Bewegungsfolger neu trainiert werden muss?
Allgemeine Bewegungsfolger (GMT), trainiert auf großen Motion-Capture-Bibliotheken, sind die Standard-Unterschicht für Teleoperation und für die Ausführung von VLA-Ausgaben. Sie folgen Referenzen steif. Bei unerwartetem Kontakt drückt der Roboter kräftig in Richtung Sollpose, was Roboter, Werkstück oder Menschen gefährden kann. Bisherige nachgiebige Regler funktionierten nur für eine Bewegung oder ließen nur den Oberkörper nachgeben.
SoftMimic trainiert je Bewegung eine eigene Policy, GentleHumanoid und CHIP beschränken die Nachgiebigkeit auf den Oberkörper, LAC kennt für die Beine nur Geschwindigkeits- und Höhenbefehle. Alle lernen Folgen und Nachgeben gemeinsam in einer Policy, was laut Autoren lange Trainingszeiten und heikles Belohnungs-Tuning bedeutet.
C-GMT teilt die Aufgabe. Erstens wird Nvidias offener Bewegungsfolger SONIC so nachtrainiert, dass er unter Handlasten bis 2 Kilogramm und Dauerkräften (Budget von 10 auf 30 Newton je Arm gesteigert) weiter folgt. Zweitens berechnet ein privilegierter Lehrer per Federgesetz und inverser Kinematik, wie sich die Referenz bei gegebener Kraft und Sollsteifigkeit ändern soll; die Antworten werden vorab an 4.096 Bewegungen in der Simulation geprüft. Drittens lernt ein schlanker Restadapter ohne Kraftsensoren aus zehn Schritten Gelenkhistorie, SONICs diskrete Bewegungstoken zu verschieben. Ein Gate lässt die Bewegung ohne Kraft unverändert, zwei Anti-Schwingungs-Verluste unterdrücken Zittern. Die Steifigkeit ist zwischen 40 und 600 N/m einstellbar.
Der kraftrobuste Folger steigerte die Erfolgsquote auf 128 zurückgehaltenen Clips gegenüber SONIC unter Zug bis 40 Newton von 0,906 auf 0,945 und unter 60 Newton von 0,820 auf 0,867. Im LAFAN1-Test ohne Störung hielt C-GMT 97,1 bis 97,9 Prozent Erfolg beim Gehen (SONIC 98,9, TWIST2 86,8, GentleHumanoid 68,6 Prozent) und 88,0 bis 88,3 Prozent bei dynamischen Clips (SONIC 90,4). Die effektive Steifigkeit entsprach der des bewegungsspezifischen SoftMimic. Mit nachtrainierten GR00T-N1.7-3B-Policies für Hingehen und Kiste heben lag der Erfolg ohne Störung bei 49/50 gegenüber 48/50, bei 20 Newton Zug bei 44/50 gegenüber 34/50, bei 40 Newton bei 41/50 gegenüber 30/50 und bei 60 Newton früh im Gehen bei 46/50 gegenüber 28/50. Machbarkeitsbasiertes Kraft-Sampling senkte Stürze im Training etwa um den Faktor 13 (0,4 gegenüber 5,4 Prozent der Schritte).
Es handelt sich um ein Preprint; die arXiv-Fassung nennt keine Institutionen, der Code ist angekündigt. Nachgiebigkeit wurde nur für Kräfte an den Händen gelernt. Die Steifigkeit wird von Hand gesetzt. Der globale Positionsfehler beim Gehen steigt gegenüber SONIC (0,43 bis 0,44 Meter gegenüber 0,24 Meter). Praxisergebnisse sind überwiegend Demonstrationen; der VLA-Test mit 50 Versuchen nutzte prozedural erzeugte Demonstrationen für eine einzige Aufgabe.
Die meisten Humanoiden-Hersteller betreiben unter ihrer KI-Policy eine Bewegungsfolger-Schicht; SONIC ist die offene Option im GR00T-Umfeld von Nvidia. Ein nachrüstbarer Nachgiebigkeitsadapter ohne Neutraining dieser Schicht ist ein Baustein, den G1-Anwender, Teleoperationsdienstleister und Integratoren schnell übernehmen können. Für Europa ist der Bezug zur Maschinenverordnung und zu Normen für kollaborierende Roboter naheliegend: Kraftbegrenzung im Kontakt mit Menschen ist dort Kernanforderung. Das Paper nennt Fördermittel des koreanischen Handelsministeriums über KIAT. Für Forschungsplattformen relevant in 6 bis 18 Monaten, für zertifizierte Industrieanwendungen später.