一页看懂

A 部分 · 不沾 agent

主线仍是"仿真 RL + sim2real",新变量是触觉、执行器建模和真机 RL

从 DAPG、Dactyl 到 HORA、DeXtreme,再到 DexNDM、ViserDex,工具和运控几乎一一对应。"重定向 + RL 跟踪"成了与人形 WBC 同构的配方;数据从遥操作、人类视频到合成迅速放大,但缺的是力;真机 RL 借助人在环与 MPC 脚手架开始可用;触觉进入基础模型与世界模型。

B 部分 · Agent × 灵巧手

agent 留在慢环和离线环

写奖励(Eureka、Text2Touch)、给参考轨迹(Scaffolding with VLMs)、生成仿真与数据(GenDexHand、DexAgent)、给语义抓取目标(OmniDexVLG、UniHM)、零样本规划(ZeroDex),以及编码 agent 自己训策略(Dexterous Astra、ASPIRE)。直接让大模型控手指仍然弱,但把触觉作为上下文能显著改善接触任务。

用 MPC 轨迹预训练后,Allegro 手真机在线 RL 达到 100% 成功
7 分钟
跨 4 种灵巧手共享潜在动作空间,对比 π0 基线
72% vs 32%
XL-VLA · 2026-03
agentic 数据管线训出的策略,对比基线(11 个真机任务)
3.5×
DexAgent · 2026-09
冻结的 GPT-6 Astra 加入触觉上下文,插孔任务成功率
31% → 99%

八个判断

  1. 你的 sim2real 工具箱可以直接迁移。域随机化、教师-学生、RMA、执行器网络在灵巧手上都有成熟对应(HORA、DexNDM、Force-Based Sim2Real)。
  2. "重定向 + 跟踪 RL"是最快的切入点。ManipTrans、DexMachina、SPIDER、REGRIND、CHORD 的流程和人形运动模仿几乎一样。
  3. 数据的瓶颈是"力不对"。人类视频、遥操作和合成数据都在放大,但运动学数据缺接触力和触觉;2026 年的重定向开始保接触结构、追接触力(TopoRetarget、ReForce、CHORD)。
  4. 真机 RL 在灵巧手上开始可用。人在环(HIL-SERL)、残差(ResFiT、BORA)、MPC 脚手架把真机探索的风险和时间压到可接受范围。
  5. 基于模型的方法仍有位置。采样 MPC 与接触感知优化不用训练、可解释,并与 RL 分层结合(高层 RL 选接触点,低层 MPC 推物体)。
  6. 触觉进入"基础模型 + 世界模型"阶段。Sparsh、AnyTouch 做表征,TacSL、UniVTAC 做仿真,DexTacWAM 等把触觉当作要预测的世界状态。
  7. VLA 覆盖了高自由度手,但手指接触协调仍靠低层控制器与后训练。GR-Dexter、XL-VLA、Dexora 之下,仍需要 DexterityGen、TacBPM 这类基础控制器。
  8. agent 擅长自动化"奖励-环境-数据-调参-评估"循环,不擅长替代 30–500 Hz 的手指接触控制。

运控视角:一张翻译表

左列是你在腿足 / 人形控制里熟悉的概念,中间是灵巧手里的对应物,右列是可以直接读的代表工作。

运控里熟悉的灵巧手里的对应物代表工作
地面接触、步态、支撑相与摆动相物体接触与"指步态"(finger gaiting):一部分手指稳住物体,另一部分换位HORAFINGRTacBPMNon-Dropping Action Space
大规模并行 PPO + 域随机化同样是主力;自动域随机化(ADR)最早就出现在灵巧手上DactylRubik's Cube (OpenAI)DeXtremeDexPBTIsaac Gym
RMA / 教师-学生特权蒸馏物体质量、摩擦、形状作特权信息,学生只用本体、触觉或视觉HORARotateItPTLDViserDexDextrAH-RGB
执行器网络、系统辨识腱、减速器、电流-力矩更难建模:关节级神经动力学、电流-力矩标定、可微 real-to-simDexNDMForce-Based Sim2RealREGRINDD-REX
动作重定向 + 运动跟踪人手 → 机器人手重定向 + 以物体为中心的跟踪 RLManipTransDexTrackDexMachinaSPIDERREGRINDCHORD
运动先验 / 潜在动作空间灵巧"基础控制器"、行为先验、预训练后再后训练DexterityGenTacBPMADEPTLAMPCoorDex
采样 MPC(MPPI、DIAL-MPC、MuJoCo MPC)接触丰富的手内 MPC,要处理非光滑与接触模式组合DROPJactaPrimitive-Informed MPCGlobal-MPPI (KernelSOS)Contact Trust Region
人在环 / 安全的真机 RL灵巧手真机 RL,用人的干预、残差和 MPC 脚手架降低风险HIL-SERLMPC-Scaffolded Real RLIntervention-Aware WMDexPIE
地形感知物体形状与位姿感知(深度、RGB、触觉),且手-物遮挡严重Visual DexterityViserDexNeuralFeelsCordViP
抗外扰防滑、抓握稳定、受力调节Force-Based Sim2RealWM-CraftnetGrasp to Act
全身控制(WBC)手指 + 手腕 + 手臂 + 身体协调;人形边走边操作CoorDexDexWeaveHumanPlusOmniH2O
学到的动力学 / 世界模型灵巧世界模型,状态从低维扩展到视频与触觉PDDMDexWMDexTacWAMDexterous Tactile World Model

四个本质差异

被控对象不受驱动

要控制的是物体状态,物体没有执行器,只能经由间歇接触施力:欠驱动的混合系统,接触模式切换比步态更频繁、组合更多。

接触多且小

力、尺寸、速度都小,摩擦、滑移、柔顺性影响更大;仿真接触参数的误差相对更致命。

感知被遮挡

物体常被手挡住,视觉位姿难估;触觉因此关键,但触觉仿真很难。

硬件不统一

腱、连杆、直驱并存,自由度 6–22 不等,没有统一平台;跨本体表示(OHRA、UHAS、XL-VLA、UniDexTok、DexFormer)因此成为独立方向。

泛化维度也不同:腿足主要泛化地形,灵巧手主要泛化物体(形状、质量、摩擦、铰接结构)。

配方速查:灵巧手 RL / 模仿的默认清单

2022–2026 年大量工作共享的做法,可以当作搭第一个灵巧任务时的检查表。

观测

  • 本体:关节位置及若干帧历史、上一步动作。
  • 物体:位姿、点云或关键点。TriFinger 的工作发现,用关键点表示物体位姿(观测和奖励都用)比位置 + 四元数更好。
  • 目标:目标位姿或旋转轴;触觉:二值接触、力或触觉潜变量。
  • 教师额外拿特权信息:质量、摩擦、质心、形状参数、真实接触。

动作空间

  • 最常见:关节位置目标 + PD,常用增量形式加平滑。
  • 降维:协同(eigengrasp)、操作原语、潜在动作、跨手规范表示。
  • 结构化:设计一个"不会掉物体"的动作空间,让 RL 只在稳定抓握内探索。

奖励

  • 以物体为中心:位姿误差、沿目标轴的转速、关键点距离。
  • 正则:动作幅度与变化率、关节功或力矩、掉落惩罚。
  • 接触奖励:DexPoint、DexMan、EaDex 奖励指定部位接触,CHORD 用接触力旋量。
  • 跟踪人类参考:物体轨迹 + 手部参考(ManipTrans、DexMachina、REGRIND);HuDOR、Human2Sim2Robot 从人类视频算物体轨迹奖励,绕开手的形态差异。
  • 由 LLM 生成:见 B 部分。

课程与探索

  • 目标难度课程:POISE 的自适应 6D 目标课程把仿真中全范围到达成功率从 6.2% 提到 59.5%。
  • 几何或场景课程:UniDexGrasp++ 的几何感知课程、ClutterDexGrasp 的密度课程。
  • 逐步撤除的辅助:DexMachina 让"虚拟物体控制器"的强度逐渐衰减。
  • 示范与规划器引导探索:DAPG、DemoGrasp;采样式探索、Jacta、MPC 脚手架。

域随机化

  • 物体:质量、摩擦、尺寸、质心;手:PD 增益、阻尼、关节摩擦。
  • 时序与噪声:动作延迟与噪声、观测噪声。
  • 手相对重力的姿态(AnyRotate 训练任意手姿态下的旋转)。
  • 视觉外观:ViserDex 在 3D 高斯泼溅空间里做;自动域随机化见 OpenAI 魔方。

执行器与真机差距

  • 仔细的系统辨识(REGRIND);关节级神经动力学(DexNDM)。
  • 电流-力矩标定 + 执行器动力学建模(Force-Based Sim2Real)。
  • 可微 real-to-sim 参数辨识(D-REX);自动 real-to-sim 调参(人形双手视觉 sim2real)。
  • 用电机电流当"触觉"(Current as Touch)。

蒸馏

  • 特权教师 → 学生(本体历史、视觉、触觉),常用 DAgger 式在线蒸馏。
  • 多个专家 → 一个通才或潜在先验:UniGraspTransformer、ClutterDexGrasp、TacBPM、CoorDex;人形双手 sim2real 用分治蒸馏。
  • 也可以保留为混合专家(DexReMoE)。

评测指标

  • 旋转:累计旋转角或角速度、掉落前时间(TTF)。
  • 重定向:连续成功次数(如 DexReMoE 在 150 个物体上平均 19.5 次)。
  • 抓取:提起并保持的成功率;长时程任务:分阶段成功率。
  • 真机 RL:除成功率外,还应报告训练用时、掉落与人工干预次数。

常见坑

  • 仿真碰撞体与真实指垫的形状、厚度不一致;连杆手的耦合关节在仿真里没建模。
  • PD 增益与执行器饱和不一致;长时间运行后电机发热,特性随之漂移。
  • 仿真与真机的触觉接触事件对不上(Blind Dexterous Grasping 专门做了 Real2Sim 接触事件标定)。
  • 遮挡导致物体位姿抖动;训练物体集合过于规则。

基础设施

  • 仿真:Isaac Gym / Isaac Lab、MuJoCo / MJX(MuJoCo Playground)、ManiSkill3、ComFree-Sim。
  • 触觉仿真:TacSL、UniVTAC、Tactile Genesis。
  • 手模型:MuJoCo Menagerie(含 Shadow、Allegro、LEAP);重定向:dex-retargeting。

技术地图:在线控制栈与离线回路

左边是灵巧手系统在线运行时的分层(越往下越快);右边是离线的数据与训练回路。标 B 的环节是 agent 已经能起作用的地方。

任务层 · VLM / LLM / agent秒级

理解指令,确定抓哪里、用什么抓型,规划步骤,在 3D 中定位接触点,失败后恢复。B

↓ 子任务 / 目标抓取 / 物体目标位姿  ↑ 进度 · 失败 · 触觉事件
技能 / 策略层 · VLA 或 RL 策略约 10–50 Hz

灵巧 VLA、手内操作 RL 策略、抓取策略、跟踪人类参考的策略,以及"基础控制器"与行为先验;可用真机 RL 后训练。

↓ 关节目标 / 期望接触力  ↑ 关节状态 · 电流 · 触觉
手指控制层 · PD / 阻抗 / MPC约 100–1000 Hz

关节 PD 或阻抗控制、电流-力矩估计;也可以是采样 MPC 或接触隐式 MPC 直接给出接触动作(如 Sharpa Wave 控制频率 500 Hz)。

硬件 · 驱动与传感

直驱 / 腱驱动 / 连杆;指尖或全手触觉;腕部与掌心相机。

硬件与手部设计(A1)

运控研究者最该关注的不是自由度数字,而是:能否反驱、控制带宽、能否从电流估力矩、触觉布局、能否自己维修,以及有没有可靠的 MuJoCo / URDF 资产——它直接决定 sim2real 的起点。

手自由度 / 驱动传感备注
关节直驱 / 近端电机:建模直接,可用电流估力;手更重,要处理散热
Allegro Hand16 DoF,四指原装无触觉,研究中常外加DeXtreme、Primitive-Informed MPC、MPC-Scaffolded RL 等的平台
LEAP Hand16 DoF可外加低成本、易组装维修,sim2real 常用;Blind Dexterous Grasping 的平台 LEAP Hand
XHand12 DoF指尖触觉力控 sim2real、XL-VLA 使用 Force-Based Sim2Real
Sharpa Wave22 DoF,控制频率 500 Hz每指动态触觉阵列1.3 kg;据报道进入 NVIDIA 参考人形套件;Dexterous Astra 的转笔平台 Sharpa Wave
Wuji Hand20 DoF,每个关节独立电机,FOC—裸手不到 600 g,指尖力 15 N;CoorDex 装在 G1 上 Wuji Hand
MIDAS Hand人手尺寸,低阻抗直驱,开源触觉MIDAS Hand
EyeSight Hand7 DoF,准直驱柔顺驱动集成视触觉EyeSight Hand
腱驱动:手轻、自由度高;腱的摩擦、迟滞、耦合让 sim2real 更难
Shadow Hand24 个关节、20 个电机在前臂可选指尖传感Dactyl、OpenAI 魔方、DexGraspNet、Eureka 的主角
ORCA17 DoF,开源集成触觉8 小时内组装,物料成本不到 2000 瑞士法郎 ORCA Hand
MM-Hand21 DoF,远端腱驱动,模块化触觉 + 关节角 + 掌内双目电机移出手掌,易维护 MM-Hand
Aero Hand Open开源—仿真就绪 Aero Hand Open
CRAFT Hand软硬混合柔顺—CRAFT Hand
CYJ Hand-021 DoF,形状记忆合金 + 电机混合—仿生手 CYJ Hand-0
Tesla Optimus Gen 3 手报道为手 22 DoF + 腕 3 DoF,执行器在前臂未确认二手信息 Tesla Optimus Gen 3 手
连杆驱动:可靠、成本低;耦合关节限制可达姿态
Inspire RH56连杆,6 个主动自由度级别部分型号带触觉中国人形常见标配;XL-VLA、DexWeave 使用
DexLink16 个执行器驱动 20 个关节—320 g,成本不到 400 美元 DexLink Hand
SyLink Hand借鉴手部协同的连杆设计—SyLink Hand
软体 / 欠驱动:被动顺应好,可控自由度少
Tactile SoftHand-A3D 打印,高度欠驱动,拮抗腱机构触觉Tactile SoftHand-A
面向数据与学习的软硬一体平台
GR-Dexter 手21 DoF,紧凑—手 + 双手遥操作 + VLA 训练配方 GR-Dexter
RAPID Hand20 DoF,紧凑全手感知与高自由度遥操作协同设计 RAPID Hand
ByteDexter20 DoF—配套人体运动重定向遥操作 ByteDexter Teleop
DManus模块化、低成本全手大面积触觉DManus (All the Feels)
Handroid同一个 27 DoF 机电身体,可重构为 20 DoF 手或桌面人形—Handroid
商用 / 人形配套
TESOLLO DG-5F-S五指 20 DoF—比上一代更小更轻,便于装上人形 TESOLLO DG-5F-S

协同设计:手的形态也是优化变量

House of Dextra 跨本体地学习任务相关的手形态与控制;Function-based Co-Design 把手掌、指运动学与指尖几何统一成一个参数空间;还有指节长度比优化、软手协同优化(约 400 种设计)、用奖励模型设计软手、联合学习设计工具与使用工具,以及用 LLM 从任务描述生成手形态的 Lang2Morph(B 部分)。另有基准尝试用可测的表现来定义"灵巧度"。

触觉传感器与仿真资产

指尖视触觉:DIGIT、DIGIT 360(形变、振动、声音、温度等多模态)、FingerEye;可更换皮肤:AnySkin;带视触觉手掌的夹持器:VTAP。选手前先确认模型资产:MuJoCo Menagerie 收录了 Shadow、Allegro、LEAP;Aero Hand Open 发布时就提供仿真模型。

A 部分:不沾 agent 的灵巧手

十二个方向(A2–A13;A1 硬件见上一节,A14 基准见"数据与基准")。每张卡片的"展开"里有新进展和给运控研究者的要点。

A2手内操作:RL 与 sim2real

主线

从 DAPG、Dactyl、魔方到 HORA、DeXtreme,再到 DexNDM、ViserDex;任务从单轴旋转扩展到任意重定向、6D 到达、工具使用和真实魔方。

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早期
DAPG 用示范增强策略梯度;PDDM 学模型 + MPC;低成本手上直接做真机 RL;TriFinger 从 Isaac Gym 迁移到远程真机;DLR 只靠位置与力矩感知、掌心朝下转方块。
新进展
执行器差距:DexNDM、电流-力矩标定、REGRIND 的系统辨识,以及在不完美仿真下学拧螺母、用螺丝刀。视觉:ViserDex 在 3D 高斯泼溅空间做域随机化。先验:ADEPT、TacBPM、Play2Perfect。任务谱:POISE、SimToolReal、Mana、FINGR、UniCross、Dex4D。跨本体:UHAS、OHRA、DexFormer。
运控要点
和腿足的 actuator net、RMA、AMP 类先验同构;最大的不同是被控对象(物体)不受驱动,指步态需要"一部分手指保持接触、一部分换位"。

A3双手、动态与可变形物体

接触时序是关键

双手抛接、接住空中物体、拧瓶盖、抓取-交接-重定向;可变形物体(橡皮泥、衣物、纸张、薄片)。

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代表
Dynamic Handover 用多智能体 RL 做双手抛接;DyDexHandover 只用 RGB;Catch It! 用移动底盘 + 12 DoF 手、只靠板载感知接住空中物体;Tele-Catch 用共享自主接物;BiDexHD 从人类示范自动构建双手任务;DexDeform 结合可微物理与人类示范捏橡皮泥。
运控要点
动态任务最像腿足的跳跃与落地——接触时序和冲击是关键;多智能体 RL 常用来协调两只手。

A4抓取合成与抓取策略

优化 → 生成 → 闭环

力封闭优化(DexGraspNet、BODex)→ 生成模型(DexGrasp Anything、Dex1B)→ 闭环策略的 sim2real(DextrAH、DemoGrasp)→ 功能抓取、杂乱场景、跨手迁移与触觉执行。

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新进展
BODex 单卡每秒合成 49 个以上抓取,用它训练的模型仿真成功率约 80%(用 DexGraspNet 约 40%);OHRA 统一 22 DoF 规范 URDF,3 指 LEAP 零样本 81.9%;CoorGrasp 用触觉 MPC 协调多指接触;"When Does Touch Matter?" 用真机对照研究力矩与触觉何时比视觉有用;AutoDex 无人值守地采集真实抓取数据。
运控要点
抓取合成本质是带接触约束的优化;静态质量指标(力封闭)与动态执行成功率之间仍有差距,所以闭环策略和真机验证很重要。

A5触觉:传感、表征、仿真与 sim2real

2026 年热点

传感器(DIGIT 360、AnySkin)、触觉基础模型(Sparsh 系列、AnyTouch、UniTouch)、触觉仿真(TacSL、UniVTAC、Tactile Genesis)、绕开触觉仿真(PTLD、SBLR)、视触觉感知(NeuralFeels)。

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新进展
PTLD 用真实世界的特权传感器采数据再蒸馏,不需要触觉仿真;SBLR 用"预言者传感器"训练、部署时对齐真实潜变量;Current as Touch 把电机电流当触觉;NeuralFeels 用视觉 + 触觉神经场在线估计物体形状与位姿;TactiDex、Bench2Dex、HT-Bench 提供触觉基准。
运控要点
触觉相当于"高维的足底接触传感",但仿真难度高一个量级;最省事的入门路线是不依赖精确触觉仿真的方法。

A6基于模型的接触控制

MPC / 优化

准静态接触平滑 + 全局规划、接触信赖域、免互补接触模型、采样 MPC(Predictive Sampling、DROP、Jacta、Global-MPPI),以及 RL + MPC 分层。

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新进展
Contact Trust Region 不靠并行就比 RL 和采样 MPC 省算力;Primitive-Informed MPC 用低维原语偏置采样;Hierarchical RL-MPC 让 RL 选"碰哪里"、MPC 管"怎么推";同一作者组的 ComFree-Sim 把免互补接触做成 GPU 引擎。
运控要点
这是你最熟悉的工具链(与 DIAL-MPC、MPPI 同源);难点是接触模式组合爆炸和梯度不可靠。MPC 还可以给真机 RL 当脚手架(A11)。

A7遥操作与数据采集硬件

数据入口

视觉 / VR 遥操作(DexPilot、AnyTeleop、Open-TeleVision、Bunny-VisionPro)、外骨骼与力反馈手套(DOGlove、DEXOP、ACE-F)、人手直接采集(DexCap、DexUMI、DexWild),以及共享自主。

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新进展
重定向从"保运动学"走向"保力":ReForce 在运动学结果上预测残差以达到期望接触力,AnyDexRT 免标定,DexTwist 专门处理拧转;FACTR、DexForce 把力带进示范;DexterityGen、TeleDexter 让学到的低层控制器补上人难以遥控的接触执行;ViHaTeleop 把成本压到 550 美元。
运控要点
与人形遥操作用 RL 跟踪器兜底是同一思路:人给意图,控制器负责动力学可行。

A8人类演示 / 视频 → 机器人

与人形运动模仿同构

重定向 + 跟踪 RL(DexTrack、ManipTrans、DexMachina、SPIDER、REGRIND、CHORD),保接触重定向,以及从单目视频到大规模第一人称数据。

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新进展
Contact-Anchored Retargeting 迁移"哪个手指部位碰哪里、按什么顺序"而非关节运动;CHORD 用接触力旋量引导长时程操作;Dex-X 把仿真当作触觉补全引擎;EgoScale 发现人类数据规模与验证损失呈对数线性。
运控要点
如果你做过 mocap → 重定向 → RL 跟踪的人形运动模仿,这里的流程几乎可以照搬,只是奖励要以物体为中心。

A9人手-物体重建与数据

手部的"动捕库"

数据集(DexYCB、ARCTIC、OakInk2、TACO、GigaHands、HOT3D、OpenEgo)与重建方法(HOLD、HaWoR、WiLoR、EgoGrasp),以及用 agentic 生成做可仿真重建的 AGILE。

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规模
GigaHands 34 小时、1.83 亿帧;OpenEgo 1107 小时;EgoVerse 是全球协作的第一人称数据平台;HandX 扩大双手运动与交互生成的数据规模。
运控要点
这些是"人类运动捕捉库"的手部版本,质量直接决定重定向与跟踪 RL 的上限;第一人称视频尤其需要世界坐标下的重建(HaWoR、WHOLE)。

A10模仿策略与灵巧 VLA

2025–2026

3D 模仿策略(DP3)、抓取型(DexGraspVLA、GraspVLA)、通用灵巧 VLA(GR-Dexter、XL-VLA、Dexora、UniDex)、人类视频预训练(EgoScale、Being-H0)、触觉 VLA(OmniVTLA、MoDE-VLA)。

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难点
动作维度高(双手 40 维以上)、遮挡、真机数据贵。对应的解法是跨本体潜在动作(XL-VLA、UniDexTok)、人类视频预训练、共享自主采数据,以及后训练(A11)。
运控要点
VLA 输出的通常是关节目标块,手指接触的稳定性仍依赖低层控制与硬件顺应性;LiMA 用异步扩散把慢的长时程"想象"接到实时控制上。

A11真机 RL 与后训练

快速成熟

人在环真机 RL(SERL、HIL-SERL)、扩散策略上的真机 RL(RL-100)、残差 RL(ResFiT、BORA)、MPC 脚手架,以及 VLA 的人在环后训练。

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新进展
MPC-Scaffolded Real RL:用 12 分钟采到的 20 条 MPC 轨迹初始化,在线 RL 7 分钟达到 100%;20 分钟后转速超过 MPC 的 5 倍,连续 1000 圈不掉。Intervention-Aware WM 把人的干预当安全信号;HandelBot 在真机上弹钢琴;High-DoF VLA Post-Training 组合 SFT、DAgger 与真机残差 RL。
运控要点
灵巧手真机 RL 的关键是安全探索:人在环、残差、脚手架控制器——和你在真机腿足上做在线适应的思路一致。

A12灵巧世界模型

触觉进入世界状态

从人类视频学的手-物世界模型(DexWM、Dexterous World Models、LD4WAM),以及把触觉当作要预测的状态(DexTacWAM、TacWAM、ME-Dex)。

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新进展
DexTacWAM 在 22 DoF 双手的 6 个任务上平均 70.6 分,最强基线 38.0;Dexterous Tactile World Model 以触觉手套信号为条件;Motus2 自我进化;H2R-Bench 评测人到机器人的视频生成。
运控要点
相当于给灵巧手学一个能用于预测与规划的动力学模型,与 PDDM 一脉相承,只是状态从低维向量变成了视频与触觉。

A13人形全身灵巧

运控交叉点

身体与手的先验组合(CoorDex)、交互一致的全身重定向(DexWeave)、全身遥操作(HumanPlus、OmniH2O、HOMIE、HumDex),以及人形双手视觉 sim2real 配方。

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新进展
CoorDex 分别训练身体与手的特权跟踪教师,蒸馏成潜在先验,冻结后作为残差 RL 的动作空间(Unitree G1 + 20 DoF Wuji 手)。人形双手视觉 sim2real 配方:自动 real-to-sim 调参、接触与目标奖励、分治蒸馏、混合物体表征。
运控要点
这是运控研究者最容易切入的交叉点:把已有的人形 WBC 先验与灵巧手先验组合起来。

B 部分:Agent × 灵巧手

一句话:agent 擅长自动化"奖励-环境-数据-调参-评估"这个慢循环,不擅长替代 30–500 Hz 的手指接触控制。

环节agent 的作用成熟度代表
奖励、参考轨迹与课程写奖励函数代码并迭代;生成手与物体的关键点轨迹供 RL 跟踪较成熟,已上真机EurekaText2TouchRF-AgentScaffolding with VLMs
仿真参数 / 域随机化VLM 当视觉真实感评判来调参起步DexSim2Real
仿真、数据与设计生成生成任务和场景;从人类视频重建并生成训练数据;生成手的形态快速发展GenDexHandDexAgentAGILEEmbodiedSWEGemini 4 Argon for RoboticsLang2Morph
语义 / 功能抓取目标理解"拿杯柄""按喷头",给出接触与抓取类型较成熟OmniDexVLGDextERBLaDAAffordDexGraspSECOND-GraspUniHM
高层规划 + 灵巧技能VLM 规划、在 3D 中定位、调用技能、失败后恢复较成熟DexGraspVLARoboDexVLMZeroDexBeing-0Bi-VLAAW-0 (Agentic WAM)
编码 agent 自动训策略自己搭仿真、写奖励、训 PPO、调参2026 年刚出现Dexterous AstraASPIRESEAR
直接控制手指大模型逐步输出手指动作弱(触觉上下文例外)GPT-6 Astra as Embodied PoliciesGPT-6-Astra Understands TouchTacTalent

B1写奖励、给参考轨迹、调仿真参数

最成熟

Eureka 让仿真里的 Shadow 手第一次学会快速转笔;Text2Touch 把 LLM 奖励扩展到触觉并上了真机;Scaffolding with VLMs 让 VLM 直接给出手与物体的关键点轨迹。

展开
细节
Text2Touch 的提示结构可处理 70 多个环境变量,奖励更短,表现超过人工精调版本;RF-Agent 用蒙特卡洛树搜索管理奖励迭代;Scaffolding with VLMs 让残差 RL 在仿真中跟踪 VLM 给的轨迹,再迁移到真机;DexSim2Real 让 VLM 当视觉真实感评判,闭环 CMA-ES 调域随机化,真机平均 78.2%。
运控要点
写奖励的那部分工作可以交给 agent,但任务定义、可自动判定的成功条件和安全约束仍要你来给。

B2生成式仿真、数据与设计

快速发展

GenDexHand 为灵巧手生成任务与环境;DexAgent 从一段第一人称视频生成物理可信的训练数据,成功率是基线的 3.5 倍;AGILE 从视频重建可仿真的手-物交互;Lang2Morph 让 LLM 生成手的形态。

展开
细节
DexAgent 分四步:语义理解 → 按物体属性重建仿真 → 轨迹优化 → 数据生成;每一步都有属性相关的校验器把关,工具库可以自我扩充。Gemini 4 Argon 能把第一人称视频重定向到带 22 DoF 手的仿真人形,并从视频或草图生成 MuJoCo 孪生。
运控要点
这类工作的关键在"校验器":没有可靠的物理校验,生成数据就会把错误传下去。

B3VLM / LLM 语义与功能抓取

给控制器一个参考

从语言到"哪个手指碰哪里、用什么抓型":AffordDexGrasp、OmniDexVLG(多 agent 推理)、DextER(接触 token)、BLaDA、SECOND-Grasp、UniHM。

展开
细节
DextER 先自回归生成接触 token 再生成抓取;SECOND-Grasp 由 VLM 推理接触区域、跨视角一致化后再求手的位姿;UniHM 用统一手部 tokenizer 跨手生成操作序列,只用人-物交互数据训练,再做物理优化;AdaRoboVLG 把任务理解交给可组合的模块,底层抓取策略不用重训。
运控要点
这一层给的是语义化的目标接触,下游仍需力封闭检查和闭环控制。

B4VLM 规划 + 灵巧技能

分层

VLM 负责规划、3D 定位与恢复,学到的或参数化的灵巧技能负责执行:DexGraspVLA、RoboDexVLM、ZeroDex、Being-0、Bi-VLA、AW-0。

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细节
ZeroDex 经多视角融合把 VLM 的 2D 定位提升到 3D(接触点、放置目标、工具运动锚点),不采示范,在真机上胜过用 100 条示范微调的 VLA;DexGraspVLA 杂乱场景抓取 90% 以上;Being-0 用 Connector VLM 衔接基础模型与行走、灵巧技能;Bi-VLA 把指令翻译成代码完成双手做沙拉。
运控要点
分层接口(子目标、抓取类型、终止条件)的设计比规划器大小更重要。

B5编码 agent 与自我进化

2026 年新出现

编码 agent 自己搭仿真、写奖励、训 PPO:Dexterous Astra 让 Sharpa Wave 转笔三圈;ASPIRE 在真机灵巧手上解魔方;SEAR 系统地评测自我进化。

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细节
社区记录了 GPT-6 Astra 自主运行约一天半、从建模到训好 PPO 转笔策略的案例;Dexterous Astra 中 Wuji 手在 MuJoCo 里拧出了魔方的 U、F、L 三步;SEAR 用对照实验区分"真的学到了"和"只是多试了几次";EmbodiedSWE 把编码 agent 的解扩增成 VLA 训练数据。
运控要点
本质是 Eureka 的放大版:agent 接管"写环境 → 写奖励 → 训练 → 看曲线 → 改"的循环,你负责可自动评估的任务定义和安全的真机流程。

B6前沿模型直接控手

触觉上下文是例外

直接做手内操作时难以协调手指接触(Galbot 评测);但把触觉总结成上下文后,冻结的 GPT-6 Astra 在接触任务上表现很好。

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细节
Galbot:与学习策略混合控制,在 DexJoCo 的 10 次试验中成功 50%。GPT-6-Astra Understands Touch:5 个 UniVTAC 任务平均 93.8%,插孔任务 31%→99%。TacTalent:19 个视触觉仿真任务,加触觉后两组平均 93.8% 和 81.8%(只用视觉为 76.3% 和 80.6%)。SenseNova 的 12 基准评测:具身能力大体具备,实用性尚不足。
运控要点
大模型的强项是"理解接触信号、做纠正决策",弱项是"高频协调多指",所以应把它放在慢环。

时间线(2017 → 2026-10)

方向:
  1. 2017
  2. 示范增强的策略梯度:24 DoF 手开门、用锤子、手内重定向

    控制
  3. 2018
  4. 大规模域随机化 + RL,Shadow 手方块重定向 sim2real

    控制
  5. 直接在真机上做深度 RL 的早期工作

    控制
  6. 2019
  7. 学深度动力学模型 + MPC,真机 Shadow 手转保定球

    控制
  8. 自动域随机化 + 带记忆的策略

    控制
  9. 纯视觉遥操作手臂-手系统

    数据
  10. 2020
  11. 低成本、紧凑、高分辨率视触觉传感器

    触觉
  12. 2021
  13. GPU 上的大规模并行 RL;三指手远程真机迁移

    控制
  14. 教师-学生,掌心朝下也能重定向

    控制
  15. 2022
  16. 单目视觉遥操作 + 模仿;手-物交互知识库

    数据
  17. 只靠位置与力矩感知,掌心朝下转方块

    触觉
  18. 双手 RL 基准;接触丰富规划的模型路线

    控制
  19. RMA 进入灵巧手;Isaac Gym 并行 + 视觉位姿

    控制
  20. 132 万个抓取;接触图跨手生成;混合现实遥操作

    数据
  21. 单深度相机重定向;点云 RL 类别级 sim2real

    控制
  22. MuJoCo MPC 中的采样式实时控制

    控制
  23. 从互联网视频学灵巧先验

    数据
  24. 2023
  25. 抓取提案 + 目标条件策略的通用抓取

    数据
  26. 只靠触觉旋转;触觉表征自监督预训练

    触觉
  27. 人类示范 + 可微物理,多指手捏橡皮泥

    控制
  28. 种群训练扩展到手臂 + 手;铰接物体基准

    控制
  29. 通用视觉遥操作框架

    数据
  30. 低成本学习用灵巧手

    硬件
  31. 双手抛接;肌骨手的多任务先验

    控制
  32. 视觉 + 触觉的通用手内旋转

    触觉
  33. LLM 写奖励,第一次让仿真 Shadow 手学会转笔

    B·Agent
  34. 灵巧手接住任意物体

    控制
  35. 视觉 + 触觉神经场估形状与位姿;点云化触觉

    触觉
  36. 2024
  37. 样本高效的真机 RL 软件套件

    真机 RL
  38. 便携动捕采人手数据;VR 遥操作

    数据
  39. 3D 扩散策略,灵巧模仿的常用基线

    模仿
  40. 双手拧瓶盖的 sim2real RL

    控制
  41. 任意手姿态下的多轴旋转,触觉 sim2real

    触觉
  42. 人形影子遥操作 + 模仿;人到人形全身遥操作

    人形
  43. 几何 fabrics + RL 抓取;高动态手内操作

    控制
  44. 沉浸式主动视觉遥操作;Vision Pro 双手遥操作

    数据
  45. 通用采样规划器引导 RL;实时灵巧 MPC

    控制
  46. 视触觉传感器仿真与学习库

    触觉
  47. 在线采样规划手内重定向;移动底盘接空中物体

    控制
  48. 人在环真机 RL,精密与灵巧任务

    真机 RL
  49. 视触觉的自监督通用表征

    触觉
  50. 自动扩增双手数据;杂乱场景生成式抓取;GPU 并行仿真

    数据
  51. 多模态人工指尖

    触觉
  52. 只用 RGB 的抓取策略 sim2real

    控制
  53. 双层 QP 的 GPU 并行抓取合成;34 小时双手活动数据

    数据
  54. 多模态 LLM 按语义为多种手生成抓取

    B·Agent
  55. 2025
  56. 灵巧基础控制器;MJX 开源训练框架;人形 sim2real 配方

    控制
  57. 通用神经跟踪控制器;开源力反馈手套

    数据
  58. VLM 规划 + 扩散控制器

    VLA
  59. 人类双手技能迁移;物理感知的扩散抓取

    数据
  60. 人形双系统基础模型;微调后折纸

    VLA
  61. 语言可供性抓取;VLM 规划 + 灵巧抓取;人形 agent

    B·Agent
  62. 开源 17 DoF 腱驱动手,集成触觉

    硬件
  63. 一段 RGB-D 人类视频 + 仿真 RL 跨越本体差距

    数据
  64. 尊重接触单边性的 MPC + 全局规划

    控制
  65. 人手当操作接口;野外采集;功能性重定向

    数据
  66. 全手磁性皮肤的触觉编码器

    触觉
  67. 10 亿条演示;杂乱场景零样本抓取

    数据
  68. VLM 给手与物体的关键点轨迹,残差 RL 跟踪

    B·Agent
  69. 1.7 亿语义抓取;人类视频预训练的灵巧 VLA

    VLA
  70. LLM 设计触觉奖励,真机多轴旋转

    B·Agent
  71. 被动外骨骼采视触觉人类数据;一次示范的通用抓取

    数据
  72. 关节级神经动力学闭合 sim2real 差距

    控制
  73. 扩散策略上的真机 RL:模仿 → 离线 → 在线

    真机 RL
  74. 物理感知的采样式重定向,覆盖 9 种手与人形

    数据
  75. 灵巧手的生成式仿真

    B·Agent
  76. 21 DoF 手 + 双手遥操作 + VLA;VLA 训成长时程灵巧专家

    VLA
  77. 从人类视频学灵巧世界模型

    世界模型
  78. 跨本体的手形态与控制协同设计

    硬件
  79. 多 agent 推理抓取类型与接触语义

    B·Agent
  80. 2026
  81. 电流-力矩标定 + 触觉;RL 选接触点、MPC 执行

    控制
  82. 指尖触觉 + 掌心相机分药片、推注射器

    产业
  83. 先生成接触 token,再生成抓取

    B·Agent
  84. 2 万多小时人类视频,对数线性规律

    VLA
  85. 规范 URDF 跨手抓取;在线推断手的形态

    控制
  86. 视触觉数据生成、学习与评测的统一仿真平台

    触觉
  87. 树搜索管理奖励设计;agentic 生成做可仿真的手-物重建

    B·Agent
  88. 水弹性接触的触觉仿真,建模粘滑与剪切累积

    触觉
  89. VLM + 统一手部 tokenizer 按语言生成灵巧操作

    B·Agent
  90. 不做触觉仿真的触觉 sim2real:真实特权传感器 + 蒸馏

    触觉
  91. 高斯泼溅 + 可微 real-to-sim 辨识物理参数

    控制
  92. 跨手潜在动作 72% vs 32%;通用灵巧控制套件;力与触觉 VLA

    VLA
  93. 便携人形灵巧遥操作;真机弹钢琴

    人形 / 真机 RL
  94. 3D 高斯泼溅空间的视觉域随机化;全局采样 MPC

    控制
  95. 开放词汇指令 → 结构化约束 → 零样本功能抓取

    B·Agent
  96. 开源双臂双手 VLA;离线 RL + 在线残差

    VLA
  97. MuJoCo 任务导向灵巧基准;硬件、方法、数据与评测综述

    数据
  98. VLM 当视觉真实感评判调域随机化

    B·Agent
  99. 20 个独立电机驱动的关节,FOC 控制

    硬件
  100. 22 DoF + 触觉阵列;400 美元以内的 20 关节手

    硬件
  101. 人形边走边灵巧操作;从真实经验稳定改进策略

    人形 / 真机 RL
  102. 多种触觉抽象的 GPU 仿真;全手触觉表征基准

    触觉
  103. 保接触结构的重定向;野外视频转灵巧数据

    数据
  104. 多视角 3D 落地的 VLM 推理,零样本长时程灵巧操作

    B·Agent
  105. 以物体为中心的接触力旋量引导 RL,从人类示范学长时程操作

    数据
  106. 编码 agent 持续写技能,真机解魔方

    B·Agent
  107. 人形 WBC 配方迁移到灵巧手;100 任务 6 手基准

    数据
  108. 力学感知触觉预测;掩码桥接的可控世界模型

    世界模型
  109. 电机电流当触觉;真实世界触觉灵巧基准

    触觉
  110. 开源、低阻抗直驱、带触觉

    硬件
  111. 灵巧预训练 + 后训练到长时程任务

    控制
  112. "预言者传感器"训练,部署时对齐真实触觉

    触觉
  113. 力感知重定向

    数据
  114. 自我进化的灵巧世界模型;从人类视频学潜在动力学

    世界模型
  115. 仿真就绪的开源腱驱动手

    硬件
  116. 真实魔方;触觉行为先验;原语化采样 MPC;手内 6D 到达

    控制
  117. Allegro 7 分钟在线 RL 达 100%;人的干预当安全信号

    真机 RL
  118. 视触觉世界-动作模型 70.6 vs 38.0;触觉手套条件的世界模型

    触觉
  119. 迁移接触而不是关节运动

    数据
  120. 交互一致的身体 + 手重定向,人形灵巧移动操作

    人形
  121. agentic 数据管线 3.5×;编码 agent 的解扩增成 VLA 数据;编码 agent 训转笔;大模型直接控手的边界

    B·Agent
  122. 跨本体基准;106 个双手任务;杂乱抓取数据扩容;生成视频转灵巧演示

    数据
  123. 感知、预测、规划统一的第一人称灵巧世界-动作模型

    世界模型
  124. 触觉上下文 31%→99%;自我进化框架;代码-视频-动作联合生成;视频到 22 DoF 手的仿真

    B·Agent

数据、基准与仿真(A14)

DexGraspNet:力封闭优化合成的 ShadowHand 抓取
132 万
DexGraspNet 3.0:与语义部件对齐的抓取(DexVLG)
1.7 亿
Dex1B:生成模型产出的抓取与铰接演示
10 亿
EgoScale:带动作标签的第一人称人类视频
20,854 小时

四个数字的单位不同(抓取、演示、视频小时),不能直接比较,只说明合成与人类视频两条数据路线各自的量级。

名称内容适合做什么
仿真与基础设施
Isaac Gym · Isaac Lab物理与训练全在 GPU 上;Isaac Lab 为继任者,含执行器模型与灵巧任务大规模并行 RL、手内重定向
MuJoCo Playground基于 MJX,含灵巧手任务单 GPU 快速训练与 sim2real 入门
ManiSkill3GPU 并行的仿真与渲染,含灵巧手任务视觉策略训练
ComFree-Sim免互补约束的解析接触 GPU 引擎接触丰富的仿真与 MPC
MuJoCo Menagerie官方维护的机器人模型库(Shadow、Allegro、LEAP 等)手模型资产
灵巧操作基准
Bi-DexHandsIsaac Gym 双手灵巧任务RL 算法、LLM 奖励设计的常用测试场
DexArt铰接物体的灵巧操作泛化到新物体
DexMachina由人类演示定义的长时程双手任务,多种手重定向 + 跟踪方法;比较不同手的设计
DexVerse100 个任务、3 种机械臂、6 种灵巧手多任务、跨本体泛化
HandsOn5 种臂、6 种手、约 200 个资产、1.8 万条示范跨本体模仿学习
BiDex-100MuJoCo 上 106 个双手任务、8080 条示范双手模仿与 VLA 评测
DexJoCoMuJoCo 上的任务导向灵巧基准与工具包任务导向操作;也被用来评测大模型控手
LabDex · DexGarmentLab · DexH2R实验室场景分层任务;衣物操作;人到机器人交接特定场景
BODex · 灵巧度基准MuJoCo 中可复现的抓取评测;用表现定义手的灵巧度抓取合成与学习;硬件比较
触觉仿真与基准
TacSL · UniVTAC · Tactile Genesis视触觉仿真与学习库;统一的数据生成与评测平台;多种触觉抽象的 GPU 仿真研究"需要什么样的触觉"
TactiDex · Bench2Dex · HT-Bench真实世界触觉灵巧基准;跨手视触觉双手基准;全手触觉表征基准比较触觉策略与表征
人手-物体与人类数据
DexYCB · ARCTIC · OakInk2 · TACO人手抓取、双手与铰接物体、复杂任务、工具-动作-物体重定向、手-物重建
GigaHands · HOT3D34 小时、1.83 亿帧双手活动;第一人称多视角 3D 跟踪大规模人手运动与交互先验
OpenEgo · EgoVerse1107 小时多模态第一人称数据;全球协作的第一人称数据平台人类视频预训练
机器人数据与 agent 基准
RoboMIND · RealDex多本体遥操作数据(含灵巧手);带人类行为模式的真实灵巧抓取模仿学习与 VLA 训练
Embodied Playground · SEAR长时程 agentic 任务(含灵巧手魔方与汉诺塔);330 个仿真 + 5 个真机任务评测 agent(B 部分)

开放问题

力与接触数据从哪来

人类视频与遥操作缺力和触觉;仿真补全、力感知重定向、真实特权传感器、力反馈遥操作四条路尚未收敛。

执行器与接触参数

腱、回差、指尖材料让关节级建模成为必需,需要像腿足 actuator net 那样的标准流程。

触觉标准化

每种传感器都像一台新机器人;触觉基础模型与统一仿真(UniVTAC、Tactile Genesis)在尝试统一抽象。

跨本体

6–22 DoF、不同驱动的手能否共享策略?规范 URDF、潜在动作、图表示是候选答案。

长时程、工具与可变形物体

魔方、铰接工具、衣物要"保持一部分接触、同时改变另一部分接触",策略组合与接触规划仍难。

真机 RL 的安全与效率

人在环、残差、MPC 脚手架是目前最有效的组合,但还缺通用的安全约束与自动复位方案。

评测

仿真基准快速增加(DexVerse、HandsOn、BiDex-100),但真机任务难复现,缺少分布式的真机评测。

agent 的边界与评估器

大模型目前只在慢速、离散的接触决策上有效;编码 agent 自动训练需要可靠的自动判定,否则会"优化评估器的漏洞"。

推荐阅读路径(运控研究者)

  1. DAPG → Dactyl → HORA(RMA 迁移)→ DeXtreme → DexNDM(执行器建模)
  2. ManipTrans / DexMachina / REGRIND / CHORD(重定向 + 跟踪)
  3. DROP / Jacta / Contact Trust Region / Hierarchical RL-MPC(MPC 视角)
  4. HIL-SERL → MPC-Scaffolded Real RL(真机 RL)
  5. DexterityGen(基础控制器)→ CoorDex(人形全身)
  6. NeuralFeels / Force-Based Sim2Real / PTLD / Sparsh-skin(触觉)
  7. EgoScale / XL-VLA / GR-Dexter(数据与 VLA)
  8. DexWM / Dexterous Tactile World Model(世界模型)
  9. B 部分:Eureka → Text2Touch → Scaffolding with VLMs → DexAgent → GPT-6-Astra Understands Touch
  10. 综述:Towards Robotic Dexterous Hand Intelligence: A Survey

上手路线(给运控研究者)

仿真起步:先复现方块重定向

MuJoCo Playground 基于 MJX,含灵巧手任务,单 GPU 几分钟就能训完;Isaac Lab 自带手内重定向任务,ViserDex 的仓库就是在它上面扩展的。手的模型可以从 MuJoCo Menagerie 取。

# MuJoCo Playground(命令见其 README)
pip install playground
# 手模型:MuJoCo Menagerie(Shadow、Allegro、LEAP 等)
git clone https://github.com/google-deepmind/mujoco_menagerie.git

MuJoCo Playground 论文 · MuJoCo Menagerie · ViserDex

把你的 sim2real 工具箱搬过来

执行器建模(DexNDM、电流-力矩标定)、RMA 式适应(HORA)、视觉位姿(ViserDex)、预训练先验(ADEPT)。观测、奖励、课程、域随机化的默认做法见上文的配方速查。

选硬件

入门可选 LEAP Hand(低成本),或开源的 ORCA、MIDAS、Aero Hand Open;要做力控与触觉,看直驱 + 触觉的商用手(Sharpa Wave、Wuji 等)。先确认有没有 MuJoCo / URDF 资产,以及电流-力矩接口。

数据与模仿

AnyTeleop、Open-TeleVision 或 Vision Pro(Bunny-VisionPro)遥操作,用 dex-retargeting 做人手到机器人手的重定向;"重定向 + 跟踪 RL"可从 DexMachina、ManipTrans 或 REGRIND 的配方入手,流程和人形运动模仿几乎一样。

# dex-retargeting(命令见其 README)
pip install dex_retargeting

真机后训练

用 HIL-SERL 式的人在环 RL,或者把你已有的 MPC 当脚手架(MPC-Scaffolded Real RL);残差 RL(ResFiT)适合在已有模仿策略上微调。

加入 agent

让编码 agent(Claude Code / Codex)照 Eureka、Text2Touch 的方式写奖励,或照 GenDexHand、DexAgent 的方式生成环境与数据;低层控制仍由你训练的策略或 MPC 负责。真机前务必有限位、急停与人工确认。

论文与资源库

共 424 条,可按 A / B 部分、关键词、类别、年份筛选。★ 为入门推荐。arXiv 条目的标题与日期经官方 API 核验,"一句话"是本页的中文概括。

日期工作类别一句话

主要来源与方法

方法:2026-10-23 检索。第二版以上面三份底表做全量比对,再按方向补检索;arXiv 条目用 export.arxiv.org API 按编号核验标题与首发日期,未核验的编号会让构建失败;"一句话"根据摘要概括。不收录纯平行夹爪工作,以及与灵巧手无关的通用 VLA。硬件参数来自官方页面或媒体报道,Tesla Optimus 手部参数为二手信息。不同论文的任务、硬件和成功率口径不同,数字不可横向比较;2026 年的大量工作仍是未经同行评审的预印本。