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人型ロボット制御arXiv:2511.17373

俊敏性と安定性の融合:異種データによる汎用人型ロボット制御

Agility Meets Stability: Versatile Humanoid Control with Heterogeneous Data

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人間のモーションキャプチャと物理的に生成したバランス動作という異種データを組み合わせ、単一のポリシーで俊敏な動きと極限のバランス維持を両立させる人型ロボット制御フレームワークAMSを提案。

詳しい要約

1. どんなもの?

- ヒューマノイドロボットのための単一制御ポリシー **AMS (Agility Meets Stability)** を提案する研究 - 動的なモーショントラッキング(agility)と極端なバランス維持(stability)を1つのポリシーで統合する初のフレームワークと主張 - シミュレーションと実機 **Unitree G1** で検証 - ダンスやランニングなどの俊敏スキルと、Ip Man's Squat のようなゼロショットの極端バランス動作を同一ポリシーで実行

2. 先行研究と比べてどこがすごい?

- 従来の locomotion や whole-body tracking の研究は、俊敏な動的スキルか安定性重視の行動のどちらかに特化し、他方を犠牲にしていたと位置づけ - AMS は両者を単一ポリシーで統合する点を新規性とする - 異種データ(人間の mocap と合成バランス動作)を組み合わせることで、特化型手法のトレードオフを緩和 - 詳細な定量比較は要旨からは不明

3. 技術・手法の肝は?

- 異種データ源の活用が鍵: 俊敏行動を与える human motion capture datasets と、安定構成を捉える物理制約付き synthetic balance motions - 相反する最適化目標の調和のため hybrid reward scheme を設計: 全データに一般的な tracking 目的を適用し、合成モーションにのみ balance-specific priors を注入 - adaptive learning strategy を導入: performance-driven sampling と motion-specific reward shaping により多様なモーション分布を効率的に学習

4. どうやって有効だと検証した?

- シミュレーションおよび実機 **Unitree G1** で広範に検証 - 単一ポリシーがダンスやランニングなどの俊敏スキルを実行できることを実験で示す - Ip Man's Squat などの極端なバランス動作をゼロショットで実行できることを示す - 定量的な評価指標や比較実験の詳細は要旨からは不明

5. 議論はある?

- 俊敏性と安定性という相反目標を異種データと報酬設計で統合できる可能性を示唆 - 将来のヒューマノイド応用に向けた汎用制御パラダイムとして位置づけ - 限界や失敗事例、定量比較、実機でのロバスト性評価の詳細は要旨からは不明

6. 次に読むべき論文は?

- 要旨で参照・比較されている個別研究名は明示されていない - 関連手法として locomotion および whole-body tracking の研究、human motion capture datasets を用いる模倣学習、synthetic balance motions を用いるバランス制御研究を挙げる - 実機検証対象の **Unitree G1** に関するヒューマノイド制御研究も参照候補

※ AIが要旨から生成した要約です。正確性は原文をご確認ください。

著者: Yixuan Pan, Ruoyi Qiao, Li Chen, Kashyap Chitta, Liang Pan, Haoguang Mai, Qingwen Bu, Hao Zhao, Cunyuan Zheng, Ping Luo, Hongyang Li

分類: cs.RO

原文アブストラクト

Humanoid robots are envisioned to perform a wide range of tasks in human-centered environments, requiring controllers that combine agility with robust balance. Recent advances in locomotion and whole-body tracking have enabled impressive progress in either agile dynamic skills or stability-critical behaviors, but existing methods remain specialized, focusing on one capability while compromising the other. In this work, we introduce AMS (Agility Meets Stability), the first framework that unifies both dynamic motion tracking and extreme balance maintenance in a single policy. Our key insight is to leverage heterogeneous data sources: human motion capture datasets that provide rich, agile behaviors, and physically constrained synthetic balance motions that capture stability configurations. To reconcile the divergent optimization goals of agility and stability, we design a hybrid reward scheme that applies general tracking objectives across all data while injecting balance-specific priors only into synthetic motions. Further, an adaptive learning strategy with performance-driven sampling and motion-specific reward shaping enables efficient training across diverse motion distributions. We validate AMS extensively in simulation and on a real Unitree G1 humanoid. Experiments demonstrate that a single policy can execute agile skills such as dancing and running, while also performing zero-shot extreme balance motions like Ip Man's Squat, highlighting AMS as a versatile control paradigm for future humanoid applications.

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