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sim2realarXiv:2603.14010

URDF-Anything+: シミュレーション可能な関節物体を単一画像からエンドツーエンド生成

URDF-Anything+: End-to-End Generation for Simulation-Ready Articulated Assets

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単一のRGB画像から、関節パラメータを含むシミュレーション実行可能なURDFモデルを自己回帰拡散モデルで直接生成する手法を提案。

詳しい要約

1. どんなもの?

- 単一のRGB画像からシミュレーション可能なURDFモデルを直接生成する、エンドツーエンドの自己回帰拡散フレームワーク。 - 部品の形状と関節パラメータを統合的に生成し、終了トークンで部品数を動的に決定する。 - 外部のアセットライブラリからの検索や後処理を必要とせず、完全に実行可能なURDFを出力する。

2. 先行研究と比べてどこがすごい?

- 従来の多段階パイプライン、アセットライブラリからの検索、明示的な部品セグメンテーションに依存する手法と比較して、エンドツーエンドで直接生成する点が優れている。 - 大規模な関節物体ベンチマークにおいて、幾何再構成品質、関節パラメータ推定、物理的実行可能性で先行手法を上回り、かつ大幅に効率的である。

3. 技術・手法の肝は?

- 視覚観測と物体形状を条件とし、構造化潜在空間で動作する自己回帰拡散モデル。 - 各関節部品とその関節パラメータを逐次的に予測し、終了トークンで部品数を動的に決定する。 - これにより、外部検索や後処理なしで完全に実行可能なURDFを直接生成する。

4. どうやって有効だと検証した?

- 大規模な関節物体ベンチマークでの実験により、幾何再構成品質、関節パラメータ推定、物理的実行可能性で先行手法を上回ることを示した。 - 生成されたURDFが忠実なデジタルツインとして機能し、シミュレーションのみで訓練された操作ポリシーのゼロショット転移を可能にすることを確認した。

5. 議論はある?

- 要旨からは不明。

6. 次に読むべき論文は?

- 要旨で参照/比較されている研究や関連手法は明示されていない。同分野の定番として、関節物体の再構成に関する研究(例:URDF生成、関節物体モデリング、シミュレーション準備資産生成)が挙げられる。

※ 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: Zhuangzhe Wu, Yue Xin, Chengkai Hou, Minghao Chen, Yaoxu Lyu, Jieyu Zhang, Shanghang Zhang

分類: cs.RO

原文アブストラクト

Articulated objects are fundamental for robotics, simulation of physics, and interactive virtual environments. However, recovering them from visual observations is inherently challenging, as images provide only partial and ambiguous cues about both part geometry and their underlying kinematic structure. Existing approaches typically rely on multi-stage pipelines, retrieval from asset libraries, or explicit part segmentation. We present URDF-Anything+, an end-to-end autoregressive diffusion framework that generates simulation-ready URDF models directly from a single RGB image. Conditioned on visual observations and object geometry, URDF-Anything+ operates in a structured latent space and jointly models part geometry and articulation in a unified generation process. Specifically, the model sequentially predicts each articulated part together with its associated joint parameters, while a termination token dynamically determines the number of parts. This design enables direct generation of fully executable URDFs without external retrieval or post-processing stages. Experiments on large-scale articulated object benchmarks demonstrate that URDF-Anything+ outperforms prior methods in geometric reconstruction quality, joint parameter estimation, and physical executability, while being substantially more efficient than existing multi-stage approaches. Furthermore, the generated URDFs serve as faithful digital twins, enabling the zero-shot transfer of manipulation policies trained purely in simulation.

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