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ICRA 2026 · Paper Collection

物体位姿估计论文集

ICRA 2026 的 pose 论文不再把位姿估计视为孤立视觉模块:新对象 onboarding 正在借助生成式 3D 与 Gaussian 表示降低先验成本,事件相机承担高速连续跟踪,视觉—触觉—接触物理则把估计器真正接入装配、在手操作和抓取闭环。

14

严格收录论文

13

方法论文

1

官方 Oral

1

数据集 / 基准

公开状态:ICRA 2026 官方技术日程已经公开论文题目、作者、关键词和摘要;部分作者预印本也已公开。本站对可核验全文逐篇制作详情页,尚无公开全文的论文保留官方摘要入口,不以摘要代替精读。

统计严格区分正式出版载体:14 篇 ICRA proceedings 论文计入主集合,另有 8 篇 RA-L 论文仅作为 ICRA 现场报告附录展示,不重复计数。

Collection in One Sentence

pose 从视觉输出,变成机器人闭环中的 belief

GFreeDet2、HIPPo 与 InstantPose 关注新对象“第一次出现时如何立即工作”;YOPO 和亚毫秒 shape–pose solver 则分别从端到端学习与可证明优化两端压缩推理链。

更具 ICRA 特征的变化,是 pose 被写成分布、协方差或接触约束下的联合状态:它不仅要准确,还要能在遮挡、碰撞、模态缺失和下游抓取决策中持续更新。

Research Trends

2026 年值得关注的四条主线

以下趋势综合 14 篇 ICRA 正式论文与 8 篇 RA-L 现场报告;方向统计只计算正式 proceedings,不代表 ICRA 官方主题分类。

01 · Instant Onboarding

从准备 CAD,转向“看一眼就接入”

InstantPose 用单张 RGB-D,HIPPo 先以 image-to-3D prior 即时启动、再由在线观测修正,GFreeDet2 则把多视图 RGB 重建成可渲染 Gaussian object。共同目标是把新对象上线成本从离线资产制作压缩到现场观察。

02 · Dynamic Pose

高速跟踪开始分化为事件、3DGS 与物理三条路线

正式论文中的两条事件相机路线分别探索关键点—PnP 与 learning-free prediction–correction;RA-L 现场报告补充 synthetic-to-real 表征。MGS-Track 用在线 3DGS 联合重建,TwinTrack 则把接触动力学变成遮挡下的额外观测。

03 · Pose as Belief

单一最优解不再足够

ICRA 正式论文 SE(3)-PoseFlow 直接建模多峰 pose distribution;RA-L 现场报告 Aleatoric Pose Uncertainty 为现有网络补充逐帧测量协方差。两者都面向滤波、主动视点或抓取规划,而不是只输出一个点估计。

04 · Contact-Aware State

触觉与接触把 pose 拉进操作过程

M-VTOP、InvariantCloud 与 Active Tactile Exploration 分别用粒子 belief、全局标记注册和信息增益,让位姿在视觉被遮挡后仍可观、可恢复、可主动改善;分布式触觉 factor graph 作为 RA-L 现场报告补充接触物理约束。

Data Statistics

研究方向分布

每篇论文按主要贡献互斥归类;跨方向属性保留在论文卡片标签中。

低先验泛化与高效求解

4

降低 CAD、深度、目标专属训练和复杂后处理的依赖,并把类别级 shape–pose 联合求解推向实时。

动态对象与连续跟踪

5

面向高速运动、单目深度歧义、强遮挡和接触冲击,从逐帧估计扩展到连续 6DoF tracking。

触觉、接触与在手位姿

3

将视觉、触觉、接触约束和主动探索纳入状态估计,服务装配、在手操作与精密控制。

不确定性与真实场景基准

2

显式建模 pose 分布与测量协方差,并补齐动态相机、重度杂乱和工业装配场景的数据缺口。

统计解读:低先验与动态跟踪各占较大比重,但触觉 / 接触和不确定性并不是边缘补充:它们共同说明机器人 pose pipeline 的评价标准正在从单帧精度扩展到可恢复性、时序稳定性、置信度校准和任务成功率。事件相机相关论文共 2 篇。

Recommended Reading

论文推荐

GFreeDet2 的 Oral 标签来自 ICRA 官方日程;其余推荐依据路线代表性、问题完整度与机器人落地价值,不是会议官方排名。

Paper List

论文罗列与简述

每张卡片给出 ICRA paper code、任务边界、输入模态和中文简述;已完成精读的卡片进入站内详情页,其余连接 PaperCept 官方摘要,避免把尚未核验全文的条目标成已完成。

4 papers

低先验泛化与高效求解

降低 CAD、深度、目标专属训练和复杂后处理的依赖,并把类别级 shape–pose 联合求解推向实时。

ICRA 2026 · TuI1I.41 方法论文 Interactive 详情页已完成

DKPMV: Dense Keypoints Fusion from Multi-View RGB Frames for 6D Pose Estimation of Textureless Objects

Jiahong Chen · JingHao Wang · Zi Wang · Ziwen Wang · Banglei Guan · Qifeng Yu

multi-view RGBtextureless objectdense keypointssymmetry-aware

设定:工业无纹理对象缺失可靠深度时,仅用多视角 RGB 恢复实例级 6D pose

输入:multi-view RGB

简述:DKPMV 不依赖深度,而以注意力聚合和对称性感知训练增强关键点网络,再通过三阶段渐进优化融合稠密的多视图关键点几何;官方摘要报告其在 ROBI 上超过多视图 RGB 与 RGB-D 对比方法。

ICRA 2026 · TuI2I.46 方法论文 Interactive 详情页已完成

You Only Pose Once: A Minimalist's Detection Transformer for Monocular RGB Category-Level 9D Multi-Object Pose Estimation

Hakjin Lee · Junghoon Seo · Jaehoon Sim

category-level9DoF poseRGB-onlysingle-stage transformer

设定:单张 RGB 中同时检测多个未见类别实例,并估计旋转、平移和尺度

输入:single monocular RGB

简述:YOPO 在检测 Transformer 上加入轻量 pose head、box-conditioned translation 和 6D-aware Hungarian cost,端到端联合检测与 9DoF pose;无需伪深度、CAD 或额外数据,摘要报告 REAL275 上 79.6% IoU50 与 54.1% 的 10°10cm。

ICRA 2026 · TuI2I.250 方法论文 Interactive 详情页已完成

Category-Level Object Shape and Pose Estimation in Less Than a Millisecond

Lorenzo Shaikewitz · Tim Nguyen · Luca Carlone

category-levelcertifiable solveractive shape model100 μs / iteration

设定:从 RGB-D 语义关键点联合求解类别实例的形状、旋转和平移,并判断解的全局最优性

输入:RGB-D + category-level semantic keypoints

简述:方法以线性 active shape model 表达未知形状,将 MAP shape–pose 问题写成单位四元数上的非线性特征值条件,并用 self-consistent field iteration 求解;拉格朗日乘子同时给出简洁的全局最优证书,可用于快速离群点剔除。

ICRA 2026 · WeAT3.1 方法论文 Oral 等待公开全文

GFreeDet2: Exploiting Gaussian Splatting and Foundation Models for RGB-Based Model-Free 2D and 6D Detection of Unseen Objects

Gu Wang · Xingyu Liu · Jingyi Tang · Chengxi Li · Yingyue Li · Ziqin Huang · Xiangyang Ji

3D Gaussian Splattingfoundation modelmodel-freeBOP-H3

设定:以多视角 RGB onboarding 取代 CAD,并在普通或鱼眼 RGB query 中检测未见对象的 2D / 6D pose

输入:multi-view reference RGB + query RGB

简述:GFreeDet2 用 visual-hull initialization 与 projection-aware perspective cropping 从参考 RGB 重建 3D Gaussian 对象,统一处理 pinhole / fisheye 相机,并让现有基于 CAD 的 unseen-object 检测器以较小改动转向 model-free;摘要报告在三个 BOP-H3 数据集上达到新 SOTA。

5 papers

动态对象与连续跟踪

面向高速运动、单目深度歧义、强遮挡和接触冲击,从逐帧估计扩展到连续 6DoF tracking。

ICRA 2026 · TuI1I.307 方法论文 Interactive 详情页已完成

Color-Pair Guided Robust Zero-Shot 6D Pose Estimation and Tracking of Cluttered Objects on Edge Devices

Xingjian Yang · Ashis Banerjee

zero-shotedge devicelighting invariancepose initialization + tracking

设定:杂乱、照明变化和突变运动下,在边缘设备上完成新对象初始化与实时跟踪

输入:RGB-D + object mesh

简述:统一的 lighting-invariant color-pair 表示同时服务两个阶段:初始估计负责 live RGB-D 与 mesh 注册,轻量运动 tracker 则用相同颜色关系验证时序对应;设计重点是避免高精度初始化与低延迟跟踪各用一套不相容特征。

ICRA 2026 · TuI2I.181 方法论文 Interactive 详情页已完成

Keypoint-Based Dynamic Object 6-DoF Pose Tracking Via Event Camera

Zhe Wang · Qijin Song · Zihao Li · Jingyu Xiao · Weibang Bai

event camerakeypoint trackingtime surfaceEPnP

设定:运动模糊、低照和高速动态下,连续跟踪已知对象的 6DoF pose

输入:event stream + 3D model keypoints

简述:网络先在 event time surface 上检测关键点,再利用事件极性、坐标与局部密度连续传播;通过 2D–3D keypoint hash correspondence 和 EPnP 恢复 pose,保持了一条清晰、可解释的事件几何链路。

ICRA 2026 · TuI2I.248 方法论文 Interactive 详情页已完成

TwinTrack: Bridging Vision and Contact Physics for Real-Time Tracking of Unknown Objects in Contact-Rich Scenes

Wen Yang · Zhixian Xie · Yiting Wang · Vamsi Sai Abhijit Tadepalli · Heni Ben Amor · Shan Lin · Wanxin Jin

unknown objectcontact physicsReal2Sim2Real20+ Hz

设定:跌落碰撞与灵巧在手操作中,对严重遮挡、快速运动的新对象持续跟踪

输入:vision + contact dynamics

简述:TwinTrack 的 Real2Sim 阶段由视觉初始化几何,再依据接触动力学一致性联合更新 geometry residual、质量、惯量和摩擦;Sim2Real 阶段自适应融合视觉 tracker 与接触动力学预测,在定制 MJX 引擎上实现超过 20 Hz。

ICRA 2026 · TuI2I.316 方法论文 Interactive 等待公开全文

MGS-Track: Monocular 6DoF Pose Tracking Via Masked 3D Prior and Online Gaussian Splatting

Zhiyuan Chen · Fan Lu · Guo Yu · Sanqing Qu · Ya Wu · Huang Yuan · Alois Knoll · Guang Chen

monocular RGBonline 3DGSDUSt3R priorjoint tracking & reconstruction

设定:无深度传感器时,从单目视频在线跟踪并重建此前未见的对象

输入:monocular RGB video + object masks

简述:MGS-Track 用 mask-augmented DUSt3R 预测 correspondence 与 point map,作为在线 object-centric 3DGS 的几何先验,再 coarse-to-fine 联合优化 Gaussian 与 6DoF pose;容量感知增密和 mask-consistent pruning 用于控制模型随时间增长。

ICRA 2026 · ThI1I.119 方法论文 Interactive 详情页已完成

Event-Based Motion & Appearance Fusion for 6D Object Pose Tracking

Zhichao Li · Chiara Bartolozzi · Lorenzo Natale · Arren Glover

event cameralearning-freeoptical flowtemplate correction

设定:快速运动导致 RGB-D 帧率不足或运动模糊时,低延迟追踪对象 6D pose

输入:event camera + object templates

简述:方法从 event-based optical flow 恢复 6D object velocity 并传播 pose,再以 template-based local correction 抑制累积误差;官方摘要指出其学习自由方案在高速对象上可超过部分现有方法。

3 papers

触觉、接触与在手位姿

将视觉、触觉、接触约束和主动探索纳入状态估计,服务装配、在手操作与精密控制。

ICRA 2026 · ThI1I.220 方法论文 Interactive 详情页已完成

M-VTOP: Modular Visuo-Tactile Object Pose Estimation for High-Precision Robotic Manipulation

Miquel Oller · Qiyang Qian · Radu Corcodel · Siddarth Jain

visuo-tactileparticle filterin-hand posesub-millimeter

设定:遮挡、噪声或部分模态缺失时,为小型精密对象闭环估计在手 pose

输入:vision + tactile + contact + CAD

简述:M-VTOP 将视觉、触觉与接触观测统一成几何中心的 mask 表示,由粒子滤波器维护多模态 belief 并持续细化;只需要对象 CAD、不做任务专属重训,且能在模态噪声或缺失时退化运行。

ICRA 2026 · ThI1I.348 方法论文 Interactive 详情页已完成

InvariantCloud: A Globally Invariant, Uniquely Indexed Point Cloud Framework for Robust 6-DoF Tactile Pose Tracking

Pengfei Ye · Yuxiang Ma · Yi Zhou · Wei Chen · Wenzhen Dong · Molong Duan

vision-based tactilemarker point cloudglobal registrationre-localization

设定:长序列在手操作中,仅凭触觉表面标记稳定跟踪 6DoF,尤其抑制 yaw 漂移

输入:vision-based tactile marker point clouds

简述:InvariantCloud 利用触觉传感器表面 marker constellation 的全局不变性和唯一索引,执行 one-shot globally invariant point-cloud registration;相较局部累积方法,它重点改善 Z 轴 yaw、长序列漂移与失跟后的重定位重复性。

ICRA 2026 · WeI1I.113 方法论文 Interactive 详情页已完成

Active Tactile Exploration for Rigid Body Pose and Shape Estimation

Ethan Kroll Gordon · Bruke Baraki · Hien Bui · Michael Posa

tactile-onlyactive explorationshape & poseexpected information gain

设定:接触会推动未知物体时,仅靠触觉以尽量少的机器人运动联合恢复形状和位置状态

输入:tactile contact sequence

简述:方法以不引入刚性接触数值刚度的 constraint-violation loss 在线辨识 cuboid / convex-polyhedral 几何,再用 Expected Information Gain 规划下一次接触;实验显示首次接触后不到 10 秒的随机数据即可形成可用模型,主动探索进一步加速收敛。

2 papers

不确定性与真实场景基准

显式建模 pose 分布与测量协方差,并补齐动态相机、重度杂乱和工业装配场景的数据缺口。

ICRA 2026 · WeI1I.194 方法论文 Interactive 详情页已完成

SE(3)-PoseFlow: Estimating 6D Pose Distributions for Uncertainty-Aware Robotic Manipulation

Yufeng Jin · Niklas Wilhelm Funk · Vignesh Prasad · Zechu Li · Mathias Franzius · Jan Peters · Georgia Chalvatzaki

pose distributionflow matchingSE(3) manifoldactive perception

设定:对称、遮挡或部分可见导致多解时,不回归单点 pose,而估计完整多模态分布

输入:RGB-D

简述:SE(3)-PoseFlow 在李群流形上做 flow matching,以样本集合表达对称与严重遮挡下的多峰 pose posterior;除 Real275、YCB-V、LM-O 上的 pose 结果外,还将分布用于主动视点消歧和 uncertainty-aware grasp synthesis。

ICRA 2026 · WeI2I.208 数据集 / 基准 Interactive 详情页已完成

IndustryShapes: An RGB-D Benchmark Dataset for 6D Object Pose Estimation of Industrial Assembly Components and Tools

Panagiotis Sapoutzoglou · Orestis Vaggelis · Athina Zacharia · Evangelos Sartinas · Maria Pateraki

industrial assemblyRGB-D benchmarknovel objectstatic onboarding sequence

设定:真实装配现场中的工业工具和组件,兼顾实例级与 novel-object 6D pose

输入:RGB-D + static onboarding sequences

简述:IndustryShapes 的 classic set 含约 4.6K 图像与 6K 个 pose,覆盖单物体、多物体和同类多实例;extended set 进一步提供面向 model-free / sequence-based 方法的 RGB-D 静态 onboarding 序列,补足家居物体 benchmark 与工业部署之间的域差异。

Journal Presentation Appendix

期刊论文现场报告

以下 8 篇论文出现在 ICRA 2026 技术日程中,但正式出版载体是 IEEE RA-L。本站保留其会议报告入口与详情页,不计入 ICRA proceedings 的论文总数和方向统计。

去重原则:同一 DOI 只按正式出版物统计一次。会议现场报告用于记录学术交流关系;canonical 年份与 venue 以期刊首次正式出版信息为准。
IEEE RA-L 2025 ICRA 报告 · ThI1I.2 详情页已完成

InstantPose: Zero-Shot Instance-Level 6D Pose Estimation from a Single View

Francesco Di Felice · Alberto Remus · Stefano Gasperini · Benjamin Busam · Lionel Ott · Stefan Thalhammer · Federico Tombari · Carlo Alberto Avizzano

InstantPose 借助 Large Reconstruction Model 从极少视角生成对象模型,再从单张 RGB-D query 估计未见对象的实例级 6D pose;论文在 YCB-V 上与依赖高质量几何模型的方法比较,并用实际抓取验证输出位姿的任务价值。

IEEE RA-L 2025 ICRA 报告 · WeI1I.14 详情页已完成

HIPPo: Harnessing Image-To-3D Priors for Model-Free Zero-Shot 6D Pose Estimation

Yibo Liu · Zhaodong Jiang · Binbin Xu · Guile Wu · Yuan Ren · Tongtong Cao · Bingbing Liu · Rui Heng Yang · Amir Rasouli · Jinjun Shan

HIPPo Dreamer 结合多视图扩散与 3D reconstruction foundation model,在数秒内由单次观察生成初始 mesh;后续用 measurement-guided optimization 联合更新几何、外观和 pose,使生成式先验逐步让位于在线真实观测。

IEEE RA-L 2025 ICRA 报告 · ThI2I.337 详情页已完成

PartPose: Attentive 6D Pose Estimation by Focusing on Graspable Parts of Multi-Part Deformable Objects

Ryo Okumura · Tadahiro Taniguchi

PartPose 先用 Bayesian optimization 选择适合求位姿的刚性 ROI,再执行 render-and-compare,避免把整个多部件对象错误地当作刚体;九类对象实验中,摘要报告平移、旋转与抓取成功率均明显高于直接使用 FoundationPose。

IEEE RA-L 2025 ICRA 报告 · TuI1I.397 详情页已完成

Learning 6D Object Pose Estimation with Event Cameras Using Synthetic Data and Domain Randomization

Oussama Abdul Hay · Xiaoqian Huang · Muhammad Ahmed Humais · Abdulla Ayyad · Randa Almadhoun · Yahya Zweiri

方法以 domain randomization 生成的合成事件模板训练 Augmented Event Encoder,把真实事件 query 与模板映射到可匹配的 latent space;官方摘要将其定位为首个学习式 event-based 6D object pose 方法,并在 E-POSE 上验证。

IEEE RA-L 2026 ICRA 报告 · TuI2I.425 详情页已完成

Simultaneous Extrinsic Contact and In-Hand Pose Estimation Via Distributed Tactile Sensing

Mark Van der Merwe · Kei Ota · Dmitry Berenson · Nima Fazeli · Devesh Jha

方法把局部触觉几何与准静态刚体交互的运动学、力约束写成 factor graph;pose 与 extrinsic contacts 必须同时满足传感观测和物理可行性,因此比纯几何或简单 contact-informed pipeline 更能化解触觉局部性的多解问题。

IEEE RA-L 2025 ICRA 报告 · ThI2I.35 详情页已完成

Aleatoric Uncertainty from AI-Based 6D Object Pose Predictors for Object-Relative State Estimation

Thomas Jantos · Stephan Weiss · Jan Steinbrener

工作在冻结原 pose predictor 的前提下,为旋转和平移各加一个 detached MLP 来估计 aleatoric uncertainty,再把 pose 与预测协方差送入 EKF;这种 plug-in 设计计算开销小,且比固定协方差更适合对象相对导航与边缘部署。

IEEE RA-L 2025 ICRA 报告 · WeI2I.33 详情页已完成

DynOPETs: A Versatile Benchmark for Dynamic Object Pose Estimation and Tracking in Moving Camera Scenarios

Xiangting Meng · Jiaqi Yang · Mingshu Chen · Chenxin Yan · Yujiao Shi · Wenchao Ding · Laurent Kneip

DynOPETs 用 pose estimation + tracking 生成伪标签,再通过 pose graph optimization 全局细化,从而降低移动相机与动态对象共同存在时的标注难度;官方摘要报告用 18 种现有方法进行系统评测。

IEEE RA-L 2025 ICRA 报告 · WeI2I.39 详情页已完成

GraspClutter6D: A Large-Scale Real-World Dataset for Robust Perception and Grasping in Cluttered Scenes

Seunghyeok Back · Joosoon Lee · Kangmin Kim · Heeseon Rho · Geonhyup Lee · Raeyoung Kang · Sangbeom Lee · Sangjun Noh · Youngjin Lee · Taeyeop Lee · Kyoobin Lee

数据集包含 1,000 个高杂乱场景、200 个对象和 75 种环境配置,平均每场景 14.1 个对象、62.6% 遮挡;52K RGB-D 图像上提供 736K 个 6D pose 与 9.3B 个可行抓取,并验证用该数据训练的抓取网络在仿真和真实环境中均有收益。

Scope & Sources

统计口径与边界

收录标准:ICRA 2026 正式技术日程中,标题或摘要直接输出 object 6D / 9D pose、object pose distribution、object pose tracking、in-hand pose,或提供直接面向上述任务的数据集与评测。多部件对象仅在明确估计可抓取刚性部件 pose 时纳入。

未计入:人体 / 手部姿态、机器人本体定位、相机 pose / SLAM、卫星与无人机自身姿态、grasp pose、纯 3D detection / tracking,以及仅把 object pose 当作已知输入的操作策略。Active Tactile Exploration 单列在触觉扩展线,因为其输出是接触下的刚体 shape 与 location state,不与标准 BOP 设定混排。

RA-L、T-RO 或 T-ASE 论文即使获准在 ICRA 现场报告,也只进入“期刊论文现场报告”附录,不与 ICRA proceedings 重复计数;专题卡片通过 canonical slug 指向其正式期刊详情页。

主要来源:ICRA 2026 官方 Program、PaperCept Online Program 及论文摘要中公开的项目 / 代码页。中文分类、摘要与趋势归纳为本站编辑整理,不替代正式论文。