ヒューマノイド/自律システム2026/8/21arXiv:2608.21550

GOLEM: 電気自動車バッテリー分解に向けたモジュール型ヒューマノイド自律システム

GOLEM: Modular Humanoid Autonomy Towards Electric Vehicle Battery Disassembly

GOLEMは、Unitree H1-2ヒューマノイドロボットを用いてEVバッテリーパックの分解を自動化する、オープンソースのモジュール型システムアーキテクチャを提案する。歩行、操作、動的安定性、ナビゲーション、空間記憶を独立モジュールとして抽象化し、シミュレーションから実機まで一貫した開発・比較を可能にした。

詳しい要約

1. どんなもの？

GOLEM (Generalized Open Library of Embodied Modules) は、EVバッテリーパックの解体を目的とした、Unitree H1-2ヒューマノイドロボットのためのエンドツーエンドのオープンソースシステムアーキテクチャである。歩行、操作、動的安定性、ナビゲーション、空間記憶を独立したモジュールとして抽象インターフェースで統合し、DockerベースのROS 2抽象化により、MuJoCoとIsaacLabのデジタルツインが物理ロボットと一致するインターフェースを提供する。モジュールの構成とカスタマイズが容易で、シミュレーションから実機までのEVバッテリー解体を実現する。

2. 先行研究と比べてどこがすごい？

先行研究と比べて、GOLEMはモジュール性と抽象インターフェースに重点を置き、各モジュール（歩行、操作、安定性、ナビゲーション、空間記憶）を独立に開発・交換・比較できる点が優れている。また、シミュレーションと実機のインターフェースを一致させることで、シミュレーションから実機への転移を容易にし、モジュールごとの公平な比較を可能にする「能力ラダー」評価を提案している。

3. 技術・手法の肝は？

技術の肝は、モジュール化されたシステムアーキテクチャと抽象インターフェースにある。各モジュールは独立して動作し、DockerベースのROS 2で統合される。デジタルツイン（MuJoCo、IsaacLab）が物理ロボットと同じインターフェースを提供することで、シミュレーションと実機のシームレスな連携を実現する。また、能力ラダー評価により、各モジュールを段階的に追加して性能を評価する手法を採用している。

4. どうやって有効だと検証した？

有効性は、実機とシミュレーションでの実験により検証された。LiDAR-inertialナビゲーションは6mの目標に対して13.0cmの精度で到達。学習ベースの立位制御は、サンプリングベースの下半身MPCよりも外部外乱からの回復に優れる。実機のHyundai Ioniq 5パックからの緩んだファスナー把持は、テザリング状態で97%、自立状態で87%、ナビゲーションによるポーズ変動下で37%の成功率を示した。

5. 議論はある？

議論としては、ナビゲーションによるポーズ変動が把持成功率を大幅に低下させる（87%から37%）ことが挙げられ、モジュール間の統合における課題が示唆される。また、能力ラダー評価は各モジュールの性能を個別に評価するが、モジュール間の相互作用や全体システムの性能については要旨からは不明。さらに、実機での検証は特定のタスクに限定されており、汎用性については議論の余地がある。

6. 次に読むべき論文は？

要旨で参照されている関連研究は明示されていないが、ヒューマノイドロボットのモジュール化アーキテクチャ、EVバッテリー解体、ROS 2、デジタルツイン、強化学習による制御などの分野の論文が関連する。具体的には、ヒューマノイドの歩行制御（MPC）、操作計画、ナビゲーション（LiDAR-inertial）、シミュレーションから実機への転移（sim-to-real）に関する研究が次に読むべきであろう。

※ 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: Max Conway, William Xie, Allen Devaraj, Yutong Zhang, Niraj Pudasaini, Mateo Feit, Adam Abid, Zachary Allen, Chen Liu, Xuan Tan, Jensen Lavering, Jason Chen, Lyle Antieau, Anthony Von Pischke, Alessandro Roncone, Zachary Sunberg, Nikolaus Correll

分類: cs.RO

原文アブストラクト

Disassembling end-of-life electric vehicle (EV) battery packs is dull and dangerous work, performed almost entirely by humans. We present GOLEM (Generalized Open Library of Embodied Modules), an end-to-end, open-source system architecture for EV battery disassembly with the Unitree H1-2 humanoid robot in which walking, manipulation, dynamic stability, navigation, and spatial memory are independent modules with abstract interfaces, so that methods are easily developed, interchanged, and compared. GOLEM is deployed as a Docker-based ROS 2 abstraction in which MuJoCo and IsaacLab digital twins expose interfaces matching the physical robot. GOLEM's composability and per-module customization enable development and demonstration of humanoid EV battery disassembly, from simulation to reality. GOLEM provides fair comparison between humanoid modules, enabling evaluation as a capability ladder, in which one module is characterized at a time and added as a rung: LiDAR-inertial navigation places the robot within 13.0cm of a 6m goal; a learned standing controller recovers from external disturbances that sampling-based lower-body MPC does not; and grasping loosened fasteners from a real Hyundai Ioniq 5 pack degrades from 97% tethered to 87% free-standing to 37% under navigation-induced pose variance. Source code is available at the project page https://golem-humanoid.github.io

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