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Forschung

Studien

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

276 Studien
ThemaAlleManipulation 27VLA 22Perception 12Robotics 11Navigation 10Humanoid 9Learning 8Safety 5World Action Models 4Simulation 3Aerial 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 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 1Locomotion 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 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
HumanoidExperten

PartiGen: Part-Aware Representations for Language-Conditioned Humanoid Motion Generation

Chuxuan Huang, Zhanxiang Cao, Tianyue Zhan, Haoyang Li, Yang Zhang, Liyun Yan, Chenlin Ming, Keqi Zhu, Yizhi Chen, Shengcheng Fu, Zihao Zhou, Xinyi Peng, Kaixuan Zhang, Boyang Xing, Jiawei Bao, Yang Yang, Yue Gao

Translating language into humanoid motion requires coordinating body parts, determining motion duration, and producing references suitable for robot execution. We introduce PartiGen, a part-aware latent diffusion framework that incorporates anatomical structure into a shared whole-body motion representation.

arXiv
LearningExperten

ManeuverFlow: Maneuver Hypothesis Generation with Future Evidence for Trajectory Evaluation and Refinement in End-to-End Autonomous Driving

Yuhao Wei, Yong Chen, Chen Yang, Yingchen Wang, Delin Ouyang, Lingfeng Qi, Qi Lan, Zhanhua Zhang, Jie Li, Guofa Li

End-to-end planning in complex scenes must model diverse driving intentions and select the most appropriate trajectory using scene context and future risks. However, multi-query regression may collapse to one mode, while anchor-based and generative planners share a scaling bottleneck: small candidate sets limit maneuver coverage or discovery of high-quality trajectories, whereas large sets increase generation and scoring costs.

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.

arXiv
SimulationExperten

Mapless, Stabilizing, and Anti-Stuck Flipper Control for Articulated Tracked Robots

Valentýn Číhala, Pavel Sarga, Martin Pecka, Tomáš Svoboda, Karel Zimmermann

Nearly every autonomous or semi-autonomous flipper controller assumes access to an elevation map of the terrain under and in front of the robot. The terrain beneath the chassis is occluded in the sensors, so the map is remembered through odometry integration, whose drift corrupts it.

arXiv
AerialExperten

Prediction-Informed Landing Window Planning for UAV Landing on USV in High Sea States

Kaizhen Li, Xi Zhou, Dan Zhang, Xiaowei Li

Autonomous landing of unmanned aerial vehicle (UAV) on unmanned surface vehicle (USV) is difficult in high sea states. Existing hierarchical landing methods often infer future USV motion only implicitly from short observation histories, which limits their ability to adapt to severe and rapidly changing sea conditions.

arXiv
HumanoidExperten

ATHLETE: Learning Reactive Humanoid Tennis via Trajectory-Guided Motion Matching

Zhihao Tian, Zifan Wang, Enzheng Zhu, Xun Yang, Jialong Qin, Mengbo Wang, Junwei Liang

Humanoid tennis requires reactive whole-body coordination under rapidly changing ball dynamics, yet collecting task-specific motion-capture demonstrations that cover diverse approach states, contact locations, and timing conditions is costly. Inspired by how humans acquire new skills by combining reusable motor experience with task-specific demonstrations, we present ATHLETE, a framework for learning reactive humanoid tennis from generic locomotion data and ordinary tennis videos.

arXiv
SafetyExperten

A Local Agentic AI Framework to Generate Edge Case Scenarios for Safety Assurance

Victoria J. Hodge, Colin Paterson, Rob Alexander

Generating edge case scenarios is crucial for training, testing and safety assuring autonomous systems. This identifies hazardous failures to increase system reliability and robustness, ensures the system can still function safely on the boundaries of its operational design domain and learns the expected system behaviour for these edge cases.

arXiv
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.

arXiv
ManipulationExperten

What Visual Representations Do World Action Models Need?

Kai Liu, Jiangran Lyu, Tingyu Deng, Yixin Zheng, Jingtian Wan, Wenbo Cui, Mi Yan, Yizhou Zhou, Haoran Li, Dongbin Zhao, Zhizheng Zhang, He Wang

World Action Models (WAMs) inherit powerful priors from pretrained video generation models, but their variational autoencoder (VAE) representations are optimized for visual reconstruction rather than manipulation. External visual representations can improve manipulation, but existing methods couple representation choices with different integration mechanisms, obscuring their individual effects.

arXiv
Safe Generative PlanningExperten

SafeStreamingFlow: Sichere Streaming-Planung durch Angleichung von Sampling- und Ausführungsdynamik

Seunghwan Jang, Jeongyong Yang, Siddharth Ancha, SooJean Han

SafeStreamingFlow ist ein in diesem Preprint vorgestellter, start- und zielkonditionierter Planer, der einen gelernten Zustandsvektorfeld in physikalischer Zeit integriert und dadurch jeden Sampling-Schritt direkt mit einem Ausführungsschritt koppelt. In vier Simulationsumgebungen senkt das Verfahren die Planungslatenz und erreicht bei wettbewerbsfähiger Zielerreichung eine deutlich geringere Verletzungsrate als trajektorienweite sichere generative Planer. Der Ansatz zeigt, wie formale Sicherheitsfilter aus diskreten HOCBFs in Echtzeit auf den ausgeführten Schritt angewendet werden können, ohne die für Diffusions- und Flow-Matching-Planer typischen O(HK)-Optimierungsprobleme zu erzeugen.

arXiv
Empowerment MPCExperten

MPC-basiertes Empowerment als einheitliche Formulierung für intrinsische und aufgabenbezogene Steuerung

Wooyoung Chung, Tristan Shah, Volodymyr Makarenko, Stas Tiomkin

Das Preprint stellt eine neue Formulierung von Empowerment als Trajektorienziel innerhalb von sampling-basiertem MPC vor. Die Autoren vereinen Explorations- und Steuerungsverteilung in einer einzigen Verteilung und benötigen nur Ableitungen erster Ordnung. In Simulationen auf Pendel- und Cart-Pole-Aufgaben verbessert die Kombination von Empowerment mit spärlichen Aufgabenkosten die Erfolgsraten deutlich gegenüber einzelnen Zielen.

arXiv
World Action ModelsExperten

NAVA-WAM: Aktionspolitik direkt aus Beobachtungsvideos vortrainieren

Zhaochong An, Fei Zhang, Menglin Jia, Duncan Frost, Zijian Zhou, Yikai Wang, Xudong Wang, Aditya Patel, Belinda Zeng, Tao Xiang, Serge Belongie, Amir Bar, Sen He

NAVA-WAM ist ein Preprint eines Weltaktionsmodells, das eine Aktionspolitik ohne Aktionslabels direkt aus Beobachtungsvideos vortrainiert. In Simulation erreicht es auf LIBERO 99,0 Prozent und auf LIBERO-Plus 83,5 Prozent Erfolg, auf RoboTwin 2.0 Clean 88,5 und Random 73,6 Prozent; in realen Versuchen kommt es auf 93,3 Prozent gegenüber 66,7 Prozent für DreamZero und 53,3 Prozent für π0.5. Die Arbeit zeigt, dass native Action-Prior-Pretraining Aktionslabel-Kosten senken und die Generalisierung von Weltaktionsmodellen verbessern kann.

arXiv
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
Aerial navigationExperten

DR-IPC: Störungsrobuste integrierte Planung und Regelung für LiDAR-basierte Quadrotor-Navigation

Peng Liu, Jingyan Wang, Qipeng Ye, Wen Li, Jinya Su, Zuo Wang, Shihua Li, Yunda Yan

Das Paper stellt mit DR-IPC eine Methode vor, die A*-Pfadreferenzen, weiche Safe-Flight-Corridor-Strafen, nichtlineare Quadrotordynamik und rekonstruierte Störungen in einem einzigen NMPC-Backend vereint. In Gazebo steigert DR-IPC die Zahl abgeschlossener Multi-Goal-Missionen unter Störungen von 1/10 auf 9/10 und reduziert in Experimenten den Höhen-RMSE von 0,34 m auf 0,01 m. Der Ansatz läuft laut Preprint vollständig onboard mit 100 Hz.

arXiv
Sim-to-Real ManipulationExperten

RoboBridge: Selbstlernendes Agenten-Framework für Sim-to-Real-Transfer

Chenxi Li, Zhangrui Zhao, Rui Li, Yuan Gao, Kehui Liu, Jiarui Li, Dong Wang, Tong Si, Minting Pan, Wanli Ouyang, Dongzhan Zhou

Das Paper stellt RoboBridge vor, ein selbstlernendes Agenten-Framework, das in Simulation entwickelte prozedurale Fertigkeiten auf reale Roboteraufgaben überträgt und dort durch Ausführungsfeedback weiterentwickelt. Es integriert eine vortrainierte Vision-Language-Action-Policy als wiederverwendbares Aktionswerkzeug und ergänzt sie um eine belohnungsgeführte Inferenzzeit-Korrektur, ohne die Policy neu zu trainieren. Im LIBERO-PRO-Benchmark erreicht das Framework 74,4 % Gesamterfolg gegenüber 72,1 % der stärksten berichteten Baseline und verbessert bei drei realen Manipulationsaufgaben die Erfolgszahlen von 4/15, 2/15 und 3/15 auf 9/15, 7/15 und 7/15 beim direkten Transfer beziehungsweise 15/15, 14/15 und 15/15 nach zehn realen Anpassungsepisoden. Der Artikel ist ein arXiv-Preprint und nicht als begutachtet einzuordnen.

arXiv
Adaptive interventionFortgeschritten

UniIntervene++: Adaptiver Interventionsagent verbessert reales Online-RL auf 89,67 Prozent Erfolg

Yudong Lin, Haoyuan Deng, Zhuoxuan Yuan, Zaijia Yang, Yuanjiang Xue, Ziwei Wang

Das Paper beschreibt UniIntervene++, einen als Preprint veröffentlichten adaptiven Interventionsagenten, der während des Online-Reinforcement-Learning zwischen autonomer Roboterpolitik, Trajektorienkorrektur und einer task-strukturierten CodePolicy wählt. In fünf realen Manipulationsaufgaben erreicht das Verfahren eine mittlere Erfolgsrate von 89,67 Prozent und reduziert die menschliche Interventionsquote auf 0,77 Prozent. Damit übertrifft es die beste Baseline um 6 Prozentpunkte bei mindestens 94,6 Prozent weniger menschlichen Eingriffen.

arXiv
Driving SimulationExperten

SceneFactory-3D: GPU-parallele physikbasierte Verkehrssimulation für kontrafaktische Sicherheitstests

Yicheng Zhu, Linfeng Tian, Tianmu Zhao, Yang Chen, Fan Zuo, Tao Li, Zilin Bian

SceneFactory-3D ist ein Preprint, der einen GPU-gebatchten, physikbasierten Multiagenten-Fahrsimulator vorstellt. Er erweitert SceneFactory um radindividuelle Reifenkräfte, 3D-Höhenfelder und isolierte Parallelwelten und erlaubt kontrafaktische Vergleiche, bei denen nur die Straßenphysik variiert. In einer Studie mit 1.024 gematchten Welten und 21 Bedingungen sinkt die sichere Durchfahrt bei Reibwert 0,18 je nach Controller um 6 bis 90 Prozentpunkte, was die Sicherheitsbewertung unter widrigen Bedingungen deutlich verändert.

arXiv
Panoramic 3D DetectionExperten

OmniAct3D bringt 360-Grad-3D-Detektion auf einzelne ERP-Panoramabilder

Runtong Wu, Fei Teng, Di Wen, Guoqiang Zhao, Kunyu Peng, Kailun Yang

Das als Preprint veröffentlichte Framework OmniAct3D passt perspektivisch trainierte VFM-basierte 3D-Detektoren an Einzelbilder in Equirectangular Projection (ERP) an. Es erreicht auf Spheriverse einen NDS von 0,1825 und damit 2,96 Punkte mehr als der bisher beste Detektor, auf PanoMMOcc einen mAP von 0,5897 und damit 24,87 Punkte mehr als die nicht angepasste VFM-Baseline. Die Ergebnisse zeigen, dass sich das evidenzbasierte Objekt-Reasoning über unterschiedliche Sensorik-Konfigurationen hinweg übertragen lässt.

arXiv
Efficient VIOExperten

HexVIO: Stereo-VIO auf Smartphone-DSPs für ganztägiges Tracking

Patrick Wolf, Mateo de Mayo, Daniel Cremers

Der Preprint stellt HexVIO vor, ein Stereo-inertiales Odometriesystem, dessen visuelles Frontend auf den Hexagon-DSP eines unveränderten Samsung Galaxy S23 ausgelagert wird. Gegenüber der CPU-Baseline erreicht es bei gleicher Genauigkeit eine Reduktion der Gesamtleistungsaufnahme um 67 % oder eine Steigerung des Durchsatzes um 86 % und hält 30 fps Tracking mit 0,83 W durch, was etwa 18 Stunden auf dem Testgerät entspricht. Die Arbeit zeigt, dass bereits vorhandene Commodity-DSPs in Smartphones und XR-Geräten energieeffizientes visuell-inertiales Tracking für Robotik und mobile Geräte ermöglichen.

Themenseiten

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