[ICRA 2026] Imagine2Act：让机器人“先想象、再动手”，攻克精细家务难题

家庭服务机器人在执行插花、叠杯等精细任务时常因精度不足而失败。北大新提出的Imagine2Act框架，通过让机器人先’想象’目标再行动，有效提升了操作的精准度和泛化能力，为实现真正能干家务的机器人提供了全新思路。

智能速览

• Imagine2Act框架让机器人通过想象目标来指导动作，提升操作精度。

• 其核心是引入语义几何约束和物-动作一致性学习模块。

• 在模拟和真实世界测试中，该方法均超越现有先进技术。

• 尤其在需要精确放置的任务上，如’放置刀具’，表现突出。

• 该框架还能泛化应用于抽屉、微波炉门等铰接式物体操作。

精华内容

高精度操作是机器人领域的核心难题，Imagine2Act通过’先想后做’的仿生思路，为解决这一瓶颈提供了关键方案。

现有瓶颈

高精度机器人操作是公认的挑战，微小的姿态误差就可能导致任务失败。现有方法多依赖预收集的演示数据，难以捕捉复杂的几何约束；或通过生成目标状态观察来获取知识，但因生成噪声的存在，无法将物体变换与动作预测精确耦合，导致操作失败。

核心机制

Imagine2Act框架集成两大组件。首先，模型会“想象”出目标观察结果，并将其与当前观察结果共同作为视觉输入。基于这些观察，系统会计算出操作物体的SE(3)变换，将其编码为一个变换标记并注入策略模型中，从而赋予机器人几何感知能力。

创新学习

为确保动作的精准性，框架引入了物-动作一致性学习机制。通过引入一个软姿态一致性损失函数，约束机器人预测的动作与物体SE(3)变换保持对齐，有效避免了误差的累积。这使得机器人的每一步操作都更加可靠和精确。

实测表现

实验证明，Imagine2Act性能优越。在模拟环境RLBench的7项任务中，平均成功率高达79%，领先于基线方法。在真实的Franka Emika机器人上，叠杯子任务成功率为9/10，远超对比方法的6/10。此外，它还能成功操作抽屉、微波炉门等更复杂的铰接式物体。

Imagine2Act通过连接想象与行动，显著提升了机器人操作的精度与泛化性，为未来家庭服务机器人的实用化落地铺平了道路。这是否意味着机器人离真正融入我们的生活又近了一步？