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歩行arXiv:2603.17927

RoboForge: 物理最適化されたテキスト誘導型ヒューマノイド全身歩行

RoboForge: Physically Optimized Text-guided Whole-Body Locomotion for Humanoids

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テキストから生成した人間らしい動作をヒューマノイドロボットで物理的に実行可能にするため、物理的妥当性を最適化する双方向結合フレームワークを提案した。

詳しい要約

1. どんなもの?

- テキストから人間らしい動作を生成する生成モデルを、humanoid robotで物理的に実行するためのフレームワーク。 - retargetingを不要とし、物理制約下で生成と制御を双方向に結合するlatent-drivenな統合手法。 - Unitree G1 humanoidを対象に、whole-body locomotionを実現する。

2. 先行研究と比べてどこがすごい?

- 既存のpipelineはretargetingに依存し、kinematic品質が物理的実現不可能性、contact-transition誤差、実世界dynamical dataの高コストにより損なわれる。 - 提案手法はretarget-freeで、生成と制御を分離せず物理制約下で双方向に結合する点が新しい。 - 従来のexplicit retargeting baselineと比べ、精度と安定性で一貫して優れる。

3. 技術・手法の肝は?

- Physical Plausibility Optimization (PP-Opt) moduleをcoupling interfaceとして導入。 - 順方向: PP-Optがplausibility-centric rewardでteacher-student distillation policyを洗練し、floating, skating, penetrationなどのartifactを抑制。 - 逆方向: reward最適化されたsimulation rolloutsを高品質なexplicit motion dataに変換し、motion generatorを物理的に妥当なlatent分布へfine-tune。 - この双方向設計が自己改善サイクルを形成し、generatorは物理に根ざしたlatent spaceを学習、controllerはlatent-conditioned behaviorsをdynamical integrityをもって実行。

4. どうやって有効だと検証した?

- Unitree G1 humanoidでの広範な実験により、双方向最適化がtracking accuracyとsuccess rateを改善することを示す。 - IsaacLabとMuJoCoの両環境で、implicit latent-driven pipelineが従来のexplicit retargeting baselineより精度と安定性で一貫して優れる。

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: retargetingベースの既存pipeline、teacher-student distillation、diffusion-based motion generation。 - 関連手法: IsaacLab, MuJoCo, Unitree G1 humanoid。

※ 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: Xichen Yuan, Zhe Li, Bofan Lyu, Kuangji Zuo, Yanshuo Lu, Gen Li, Jianfei Yang

分類: cs.RO

原文アブストラクト

While generative models have become effective at producing human-like motions from text, transferring these motions to humanoid robots for physical execution remains challenging. Existing pipelines are often limited by retargeting, where kinematic quality is undermined by physical infeasibility, contact-transition errors, and the high cost of real-world dynamical data. We present a unified latent-driven framework that bridges natural language and whole-body humanoid locomotion through a retarget-free, physics-optimized pipeline. Rather than treating generation and control as separate stages, our key insight is to couple them bidirectionally under physical constraints.We introduce a Physical Plausibility Optimization (PP-Opt) module as the coupling interface. In the forward direction, PP-Opt refines a teacher-student distillation policy with a plausibility-centric reward to suppress artifacts such as floating, skating, and penetration. In the backward direction, it converts reward-optimized simulation rollouts into high-quality explicit motion data, which is used to fine-tune the motion generator toward a more physically plausible latent distribution. This bidirectional design forms a self-improving cycle: the generator learns a physically grounded latent space, while the controller learns to execute latent-conditioned behaviors with dynamical integrity.Extensive experiments on the Unitree G1 humanoid show that our bidirectional optimization improves tracking accuracy and success rates. Across IsaacLab and MuJoCo, the implicit latent-driven pipeline consistently outperforms conventional explicit retargeting baselines in both precision and stability. By coupling diffusion-based motion generation with physical plausibility optimization, our framework provides a practical path toward deployable text-guided humanoid intelligence.

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