ICRA 2026｜同濟(jì)&港中文：建造者機(jī)器人拼裝異構(gòu)模塊，退火MPPI實(shí)現(xiàn)即插即用控制

論文通訊作者王智鵬 (Zhipeng Wang) ，作者所屬機(jī)構(gòu)包括上海自主智能無人系統(tǒng)科學(xué)中心（同濟(jì)大學(xué)） 和香港中文大學(xué)機(jī)械與自動(dòng)化工程學(xué)系。

 

論文原文鏈接：

arXiv預(yù)印本頁面（摘要）: https://arxiv.org/abs/2602.10561v1

 

Morphogenetic Assembly and Adaptive Control for Heterogeneous Modular Robots (ICRA 2026)

【亮點(diǎn)速覽】

形態(tài)不可知的“即插即用”控制：無論拼裝出什么奇形怪狀的機(jī)器人，系統(tǒng)都能賦予其即時(shí)的運(yùn)動(dòng)能力，無需針對新形態(tài)重新訓(xùn)練或人工設(shè)計(jì)架構(gòu)。

【創(chuàng)新點(diǎn)】

雙層啟發(fā)式重構(gòu)規(guī)劃器：針對大規(guī)模異構(gòu)組裝中狀態(tài)空間爆炸的問題，提出高低雙層規(guī)劃。高層使用帶有“類型懲罰項(xiàng)”的雙向啟發(fā)式搜索（Greedy/Hungarian）生成模塊搬運(yùn)序列；低層使用A*搜索計(jì)算最優(yōu)物理執(zhí)行軌跡，有效解耦了離散配置規(guī)劃與連續(xù)動(dòng)作執(zhí)行。

GPU加速的退火方差MPPI控制器：為解決新形態(tài)機(jī)器人的控制難題，引入了帶有多級(jí)方差退火策略的模型預(yù)測路徑積分（MPPI）控制器。通過在大方差全局探索和小方差局部收斂之間動(dòng)態(tài)平衡，實(shí)現(xiàn)了形態(tài)不可知的魯棒控制。

【成果】

圖3：異構(gòu)模塊化機(jī)器人的全生命周期閉環(huán)構(gòu)建與控制。

(a)正向重構(gòu)（藍(lán)色箭頭）：系統(tǒng)根據(jù)任務(wù)需求，從標(biāo)準(zhǔn)化模塊庫中選取組件，由建造者機(jī)器人自動(dòng)拼裝出四足、移動(dòng)機(jī)械臂、蜘蛛形或輪腿混合等多種全新的物理形態(tài)，并立即賦予其自適應(yīng)的運(yùn)動(dòng)能力；(b)逆向重構(gòu)（紅色箭頭）：任務(wù)完成后，機(jī)器人可自主解體并將基礎(chǔ)模塊退回至初始工作區(qū)，實(shí)現(xiàn)硬件資源的高效循環(huán)利用與機(jī)器形態(tài)的動(dòng)態(tài)演化。

從“感知觸覺”到“形態(tài)破局”，拼好具身物理落地的最后拼圖

回顧這篇ICRA 2026的佳作，我們不難發(fā)現(xiàn)一個(gè)清晰的趨勢：具身智能的發(fā)展正在從純粹的“大腦認(rèn)知”向下延伸，深入到與物理世界交互的每一個(gè)神經(jīng)末梢。

 

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