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Forschung

Studien

Neue Studien zu Robotik und Physical AI, jeweils mit ihrer Bedeutung für die Branche.

60 Studien
ThemaAlleManipulation 65VLA 43Navigation 24Learning 23Robotics 22Perception 20Humanoid 15Safety 9Simulation 9Locomotion 8World Action Models 4Aerial 2Aerial manipulation 2Dexterous manipulation 2Sim-to-Real Manipulation 2Social Navigation 2Vision-Language Navigation 2World models 2World-action model 23D Assembly 13DGS dataset 15G Simulation 1AMR Operations 1Active vision manipulation 1Adaptive MPC 1Adaptive action horizons 1Adaptive intervention 1Aerial Manipulation 1Aerial navigation 1Agricultural Robotics 1Articulation Estimation 1Autonomous Driving 1Autonomous Exploration 1Battery-aware RL 1Belief-space planning 1Bimanual Manipulation 1Byzantine localization 1Canal inspection 1Co-speech Humanoid 1Compositional Manipulation 1Construction navigation 1Contact-Rich Manipulation 1Contact-rich Manipulation 1Continuum sensing 1Curriculum RL 1Dexterous Manipulation 1Distributed Manipulation 1Distribution Shift 1Driving Simulation 1Efficient VIO 1Egocentric data 1Egocentric video 1Embodied Agents 1Embodied policy 1Empowerment MPC 1Endoscopic navigation 1Endovascular robotics 1Event-camera VO 1Exoskeletons 1Failure recovery 1Federated 3D Perception 1Fisheye detection 1Floorplan SLAM 1Geometry-aware manipulation 1Grasping 1Grounding 1Humanoid Control 1Humanoid RL 1Humanoid Tool Use 1Humanoid control 1Humanoid loco-manipulation 1Humanoid safety 1Imitation Learning 1JEPA World Models 1Lab automation 1Laboratory Manipulation 1Latent World Models 1Legged Manipulation 1LiDAR Security 1Lifelong RL 1MAPF 1MAV guidance 1Manipulation LfD 1Manipulation Safety 1Marine simulation 1Memory-centric VLA 1Miniature Locomotion 1Mining Perception 1Mobile manipulation 1Model-based RL 1Monocular SSC 1Motion Planning 1Multi-Agent RL 1Multi-Robot Exploration 1Multi-Robot Manipulation 1Multi-UAV Exploration 1Multi-UAV State Estimation 1Multi-agent RL 1Multi-agent motion planning 1Multi-camera odometry 1Multi-fidelity RL 1Multi-robot manipulation 1Multi-skill Manipulation 1Multi-view perception 1Multimodal simulation 1Navigation & Mapping 1Object Pose Estimation 1Object Search 1Panoramic 3D Detection 1Panoramic segmentation 1Pedestrian tracking 1PersonNav 1Planning 1Policy 1Policy Optimization 1Preference Learning 1Quadruped locomotion 1Real-time VLA 1Real-to-sim 1Representation alignment 1Robot-Use Agents 1Runtime Verification 1Safe Generative Planning 1Safe RL-MPC 1Safe VLA 1Safety monitoring 1Safety-critical control 1Sim-to-real Navigation 1Sim-to-real manipulation 1Simulation geometry 1Skill Discovery 1Social navigation 1Soft Pneumatic Actuators 1Soft manipulation 1Sonar SLAM 1Streaming 3D reconstruction 1Submovement decomposition 1Surgical 1Surgical robotics 1Tactile 1Tactile Exploration 1Tactile VLA 1Temporal manipulation 1Terrain traversability 1Text-to-3D Policy 1Tool Co-Design 1Trajectory Correction 1Traversability 1UAV Navigation 1UAV Swarms 1UAV traffic monitoring 1Underwater Robotics 1Underwater active mapping 1Underwater perception 1Unified world-action model 1VLA Conditioning 1VLA Defense 1VLA Robustness 1VLA evaluation 1VLA manipulation 1VLA robustness 1Video world models 1Visual Generalization 1Visual Grounding 1Visual Reward Models 1Visuomotor Fusion 1Visuotactile manipulation 1World Models 1World-Action Models 1
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arXiv
VLAExperten

Reflect-VLA: Internalizing Reflective Guidance via Dual-Path On-Policy Self-Distillation for Autonomous Driving

Yuechen Luo, He Chong, Fang Li, Shaoqing Xu, Hexin Zhang, Ruiqi Zhang, Ziying Song, Lei Yang, Zhi-Xin Yang, Fuxi Wen

Reinforcement Learning (RL) substantially improves planning performance in autonomous-driving Vision-Language-Action (VLA) models. However, existing RL methods rely on scalar trajectory rewards that measure overall quality but fail to identify specific planning errors or provide actionable correction signals.

arXiv
VLAExperten

Forward Dynamics Models

Zipei Ma, Junzhe Jiang, Jiahui Zhang, Juntong Zhang, Chun Gu, Bozhou Zhang, Jiankang Deng, Xiatian Zhu, Li Zhang

Vision-language-action (VLA) models and world action models (WAMs) have advanced robotic policy learning by building on pretrained vision-language models (VLMs) and video generative models (VGMs), respectively. Yet VLAs learn without explicit supervision from future world states, while WAMs that condition actions on predicted futures incur extra inference cost and let visual prediction errors propagate into actions.

arXiv
VLAExperten

RARA: Robust Policy Fine-Tuning through Retrieval-Anchored Representation Alignment for Robotic Manipulation

Xuhui Kang, Sung-Wook Lee, Yan Zhuang, Tianle Zhong, Yen-Ling Kuo

Pre-trained robot policies, such as Vision-Language-Action (VLA) models, provide a strong foundation for generalist robotic manipulation, but adapting them to new tasks with only a few demonstrations remains challenging. Directly fine-tuning a pre-trained policy often achieves strong in-distribution performance, yet it can distort the representations learned during pre-training and weaken the model's generalization ability under out-of-distribution shifts.

arXiv
VLAExperten

Noise Space Learning for VLA Adaptation

Junjie Lu, Chuheng Zhang, Yucen Wang, Yuhua Jiang, Xinyao Qin, Min Xu, Li Zhao

Pretrained vision-language-action (VLA) models encode broad manipulation priors, yet adapting them to specific tasks requires balancing limited robot interaction, computational resources, and safety constraints. Noise space learning (NSL) adapts flow-matching-based VLAs by learning a context-conditioned distribution over noise while keeping the pretrained VLA fixed.

arXiv
VLAExperten

Beyond Actions: Learning Future Operation Targets for Vision-Language-Action Models

Min Lin, Bokai Zhou, Jianqi Lin, Kaiyuan Yang, Yicheng Chang, Junjie Yu, Xiaofan Liu, Jianhua Han, Rui Li, Shen Zhao, Xiaodan Liang

Actions specify what a robot should execute, but do not describe what those commands will achieve. Vision-language-action (VLA) policies nevertheless learn primarily by predicting action chunks from images, language, and state.

arXiv
VLAExperten

Splat2Act: From Captured Scenes to Personalized VLA Manipulation

Xiaomeng Ye, Krishna Jaganathan, Gyubeum Lim, Gunjan Chhablani, Muhammad Zubair Irshad, Zsolt Kira

A user who brings a generalist manipulation policy into their home or office wants it to pick up their objects from their shelves, counters, and tables. Yet even a strong generalist like $π_{0.5}$ achieves 0% pickup success in our captured deployment scenes without adaptation, and collecting real demonstrations in every user's environment is prohibitively expensive.

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VLAExperten

LAPT-Scale: Scaling Embodied Policies with Latent Action Pre-Training on Human Videos

Zhiyuan Xiang, Peidong Liu, Mingyang Li, Jiawei Li, Wenhow Li, Wenbo Ding, Xiang Deng

Scaling generalist robotic policies is limited by the high cost of collecting embodied interaction data. Large-scale egocentric human videos offer a rich alternative, but they lack robot action labels, and existing action annotation methods are often noisy under real-world visual complexity and diverse manipulation dynamics.

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Tactile VLAExperten

SimpleTouch: VLA-Erweiterung meistert kontaktintensive Manipulation ohne taktiles Policy-Vortraining

Chen Yang, Linzhe Shi, Changjie Wu, Hang Zhang, Ronghan Chen, Lingjun Zhang, Xu Hu, Mu Xu, Jiansheng Fan, Chen Wang

SimpleTouch ist ein Preprint, der das VLA-Modell π0.5 um einen taktilen Experten erweitert und nur aufgabenspezifische Demonstrationen nutzt. In sechs UniVTAC-Aufgaben erreicht der Ansatz 77,5 % mittlere Erfolgsrate und übertrifft das taktil vorab trainierte FTP-1 um 10,8 Prozentpunkte, auf vier realen Roboteraufgaben um 8,8 Punkte. Das zeigt, dass zusätzliche taktile Policy-Vortrainierung oder separate visuotaktile Alignmentschritte nicht zwingend erforderlich sind.

arXiv
VLAExperten

FastOPD: On-Policy-Destillation für leichtgewichtige VLA-Bereitstellung

Yoojin Oh, Jeongsol Kim, Yeonwoo Seo, Jangho Park, Seonghyun Jin, Sunwoo Park, Youngmin Kim, Youngjun Jun, Kyumin Choi, Jong Chul Ye

Das Preprint beschreibt FastOPD, ein Framework, das große Vision-Language-Action-Modelle per On-Policy-Destillation in kompakte Studenten mit wenigen Inferenzschritten überführt. Es kombiniert eine einzelne On-Policy-Lehrerüberwachung mit Selbstkonsistenz und erreicht auf LIBERO mit zwei Schritten 81,8 % Erfolgsrate, was 84 % der Leistung von π0.5 entspricht, bei 78,1 % geringerer Latenz. Das Verfahren senkt Trainings- und Inferenzkosten deutlich und wurde auch real auf einem Roboter demonstriert.

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VLA evaluationFortgeschritten

ManiPhysicsBench: Physikbasierte Bewertung der Objektschonung bei VLA-Manipulation

Sangwu Park, Yeonjun In, Wonjoong Kim, Sungwon Kim, Sein Kim, Chanyoung Park

Das Preprint stellt ManiPhysicsBench vor, ein Benchmark, das mit der Objektbibliothek ManiPhysicsZoo und einer löserbasierten Schadensbewertung prüft, ob VLA-Modelle Objekte beim Manipulieren erhalten. Öffentliche VLA-Checkpoints erreichen im Mittel nur 13,5 % Safe Success bei 48,3 % Task Success auf SimplerEnv; auf LIBERO liegen die Werte bei 1,9 % und 12,3 %. Damit zeigen gängige Modelle Aufgaben erfolgreich, greifen aber empfindliche Objekte oft mit Kräften, die Schäden verursachen würden.

arXiv
VLAFortgeschritten

MixVLA: Adaptives Mischen nicht-invarianter Information für generalisierbare Vision-Language-Action-Modelle

Pingrui Zhang, Yu Zhang, Pengyuan Wu, Bin Wang, Haoming Song, Xianqiang Gao, ZhaxiZhuoma, Zhigang Wang, Dong Wang, Bin Zhao, Xuelong Li

Das Paper stellt MixVLA vor, ein als Preprint veröffentlichtes, modellagnostisches Trainingsverfahren für Vision-Language-Action-Modelle. Es zerlegt latente Repräsentationen in invariante und nicht-invariante Anteile und regularisiert letztere durch adaptives Mischen, statt sie zu verwerfen. In Simulationen verbessert MixVLA die Zero-Shot-Erfolgsraten auf LIBERO-Plus um 6,6 Prozentpunkte gegenüber OpenVLA-OFT und auf RoboTwin 2.0 um 16,4 Prozentpunkte bei der Generalisierung auf randomisierte Umgebungen; im realen Versuch steigt die Erfolgsrate von 20 % auf 60 %.

arXiv
Sim-to-real manipulationFortgeschritten

SARI: Phasensplittendes Sim-Real-Co-Training für kontaktintensive Manipulation

Xingxin He, Yuxuan Jiang, Haonan Zhang, Chuhan Cui, Kaile Li, Zhongxing Zheng, Caihao Xu, Ziqi Wang

SARI ist ein als Preprint veröffentlichter Ansatz, der kontaktintensive Manipulationsaufgaben in eine Annäherungs- und eine Kontaktphase zerlegt: Simulation liefert raumdeckende Annäherungsbahnen, reale Teleoperation nur wenige Kontaktinteraktionen. Auf fünf realen Aufgaben mit einem Franka-Roboter erreicht SARI bei ungesehenen Objektplatzierungen auf der Lamp-Aufgabe 27,5 % Erfolg, während alle Volltask-Baselines 0 % erreichen, und reduziert die reale Datenerfassungszeit um 34,3 %.

arXiv
Mobile manipulationExperten

MobiAgent: Dual-Loop-Agentensystem für mobile Manipulation mit rekursiver Selbstverbesserung

Chenzhi Liu, Yue Zhang, Jiehong Lin, Jianan Wang, Bo Wang, Zhongrui Wang, Xiaojuan Qi

MobiAgent ist ein als Preprint veröffentlichter Dual-Loop-Agentenframework für langhorizontige mobile Manipulation. Der Inner Loop kombiniert einen VLM-basierten Task Planner, einen Skill Executor mit gemeinsamen VLM-Backbone und getrennten Flow-Matching-Experten sowie einen Reflection Critic zur Verifikation und globalen Replanung; der Outer Loop segmentiert und verifiziert Rollouts automatisch, clustert atomare Skills und trainiert die Skill-Bibliothek kontinuierlich ohne manuelle Annotation. Auf BEHAVIOR-1K erreicht MobiAgent eine mittlere Erfolgsrate von 65,0 % und übertrifft die aufgabenspezifische Baseline π0.5-TA um 22,5 Prozentpunkte; auf dem realen Astribot S1 steigt die Erfolgsrate durch Datenrecycling von 32,5 % auf 57,5 %.

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VLA DefenseExperten

Erkennungsgesteuerte SAE-Feature-Unterdrückung macht VLA-Modelle robuster gegen Adversarial Patches

Yukiya Horiba, Koshiro Aoki, Shunsuke Yasuki, Bum Jun Kim, Taiki Miyanishi

Der Preprint stellt eine Abwehr für Vision-Language-Action-Modelle vor, bei der ein Sparse Autoencoder ein mit Adversarial Patches korreliertes internes Feature identifiziert und eine lineare Sonde Angriffe erkennt. Die Methode unterdrückt das Feature nur bei erkannter Attacke und verbessert auf LIBERO-10 die Erfolgsrate unter intermittierenden UADA-Angriffen, etwa bei π0.5 von 26,0 % auf 32,4 % bei n=10. Die Ergebnisse zeigen, dass gezielte Eingriffe in interne Repräsentationen die Robustheit erhöhen können, ohne das VLA-Modell feinzutunen.

arXiv
Multi-Robot ManipulationFortgeschritten

DuoMind: Verteilte Multi-Roboter-Koordination mit semantischer Kommunikation und Benchmark RoboPoly

Hanchu Zhou, Dechen Gao, Hang Wang, Brendan Lynch, Boqi Zhao, Qiyao Ma, Raman Goyal, Junshan Zhang

Der Preprint stellt DuoMind vor, ein verteiltes hierarchisches Framework, bei dem jede Robotereinheit einen VLM-Orchestrator mit einem VLA-Aktionsmodell kombiniert und strukturierte natürliche Sprache mit anderen Robotern austauscht. In Simulationen auf dem neuen RoboPoly-Benchmark und auf RoboTwin übertrifft DuoMind die Baselines in den meisten Aufgaben, etwa mit 78,00 % gegenüber 52,25 % bei Hang Bag. Der Ansatz zeigt, wie vortrainierte Modelle ohne Neuentwurf für kooperative Manipulation genutzt werden können.

arXiv
VLA manipulationExperten

ChunkVLA-AM: Paralleles Aktions-Chunking für Vision-Language-Action-Steuerung in der additiven Fertigung

Zhugang Liu, Kaichuang Zhang, Jinman Zhang, Pu Sun, Martha Asare, Jose Hernandez, Maxim Ermolinsky, Efren Saenz, Qi Lu, Jinghao Yang

Das Preprint ChunkVLA-AM stellt eine reproduzierbare Deployment-Pipeline vor, die OpenVLA-OFT mit LoRA auf einen FAIRINO FR3 in einer festen Additive-Manufacturing-Arbeitszelle adaptiert und Acht-Schritt-Aktions-Chunks vorhersagt. In 42 physischen A-zu-B-Transferversuchen wurden 39 erfolgreich abgeschlossen, was einer Erfolgsquote von 92,9 Prozent entspricht; die drei Fehlschläge ereigneten sich beim finalen Ablegen wegen unzureichender Höhenkontrolle. Die begleitende Beleuchtungsanalyse weist einen Niedrigfehlerbereich von 85 bis 125 Luminanz aus und zeigt, dass der Ansatz für wechselnde Lichtverhältnisse in AM-Zellen robuster gemacht werden kann.

arXiv
VLA ConditioningFortgeschritten

Kontinuierliche Konditionierung von VLA-Modellen mit EMG und visuellen Annotationen

Edward W. Staley, Connor O. Pyles, Rahul Hingorani, Frank Camargo, Griffin Milsap, Jared Markowitz, Matthew S. Fifer, Michael Wolmetz

In diesem Preprint werden zwei feinabgestimmte Vision-Language-Action-Modelle vorgestellt, die Aufgabeninformationen über kontinuierliche Signale statt über Sprache erhalten: EC-VLA nutzt 8-Kanal-EMG, VA-VLA visuelle Segmentierungsannotationen. Im Vergleich zu sprachbasierten Baselines verbessern sich die Erfolgsraten in unübersichtlichen Szenen von 0,30 auf 0,50 (EC-VLA) und von 0,11 auf 0,20 (VA-VLA). Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass nicht-sprachliche Modalitäten für die Aufgabenkonditionierung von Roboterrichtlinien nützlich sein können.

arXiv
Unified world-action modelExperten

UniWAM: Einheitliches World-Action-Modell mit physischer Sprachaufsicht und Human-Robot-Co-Training

Jiayi Chen, Wenxuan Song, Jingbo Wang, Shuai Zhou, Xicheng Gong, Zehua Fan, Ziyang Zhou, Junwu E, Haodong Yan, Fuhao Li, Qize Yu, Xu Huang, Pengwei Wang, Wen Chen, Shunbo Zhou, Haoang Li

UniWAM ist ein Preprint, der einen einheitlichen Ansatz aus physikalischem Reasoner, Weltgenerator und Aktionsprädiktor vorstellt. Das Modell erreicht in LIBERO 99,2 %, in LIBERO-Plus 92,6 % und in RoboTwin 2.0 Clean2Random 68,32 % und übertrifft damit die angeführten Baselines in der OOD-Robustheit. Die Autoren berichten zudem ein logarithmisch-lineares Skalierungsgesetz für gemeinsames Training auf menschlichen und Roboter-Daten.

arXiv
VLA RobustnessFortgeschritten

Erfolgsrate allein genügt nicht: Verhaltensrobustheit von VLA-Modellen in Tabletop-Manipulation

Sophie Higham, Riccardo Andrea Izzo, Matteo Matteucci, Alessandro Suglia

Das Preprint schlägt ein benchmark-agnostisches Evaluierungsframework vor, das die Behavioural Robustness von Vision-Language-Action-Modellen über die Task Success Rate hinaus anhand von Trajektorienmetriken misst. Die Analyse auf LIBERO und LIBERO-Plus mit drei State-of-the-Art-Modellen zeigt, dass Eingabeperturbationen das Verhalten erfolgreicher Trajektorien erheblich verändern können, obwohl die TSR ähnlich bleibt. Das verdeutlicht, dass TSR allein die Auswirkungen von Störungen auf die Ausführungsqualität maskieren kann.

Themenseiten

Die Studien stammen aus den Robotik-Feeds von arXiv. Solange unsere Zusammenfassung fehlt, erscheinen die ersten Zeilen des Abstracts.