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面向无缝物理人机互动:从控制、意图与建模的洞见及未来展望

机器人学 2026-05-19 v1

摘要

物理人机互动(pHHI)是一 rapidly advancing 的领域,对在非结构化、以人为中心的环境中部署机器人具有重大意义。本综述通过三个核心支柱考察了pHHI的当前最佳实践:(i)人oid建模与控制,(ii)人类意图估计,(iii)计算人类模型。对于每个支柱,我们调查了代表性方法,识别了开放挑战,并分析了当前限制,包括需具备处理不确定人类动力学的全身控制策略、受限感知下的实时意图推断,以及能考虑人类物理状态变异性的建模技术。尽管在各领域取得了显著进展,但跨支柱的集成仍有限。我们提出了跨领域统一方法的路径,以实现协同互动框架。这种结构使我们不仅能勾勒当前格局,还能为未来研究提出具体方向,旨在搭建这些领域之间的桥梁。此外,我们引入基于互动类型(基于模态,区分为直接互动(如物理接触)和间接互动(如物体中介))以及机器人参与程度(从协助到合作再到协作)的统一分类法。对于该分类法的每个类别,我们提供三个核心支柱,以突出跨支柱统一的机会。我们的目标是为前进于稳健、安全、直观的物理互动提供途径,为未来研究提供路线图,使humanoid系统能够有效理解、预测并与人类合作伙伴在多样化真实场景中协作。

关键词

引用

@article{arxiv.2512.07765,
  title  = {Toward Seamless Physical Human-Humanoid Interaction: Insights from Control, Intent, and Modeling with a Vision for What Comes Next},
  author = {Gustavo A. Cardona and Shubham S. Kumbhar and Panagiotis Artemiadis},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2512.07765},
  year   = {2026}
}

备注

60 pages, 5 figures, 3 tables