論文の概要: BladeMaster: Real-Time Robotic Cutting Simulation with Online-Generated Persistent Discontinuities

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.27342v2
• Date: Mon, 28 Sep 2026 02:35:12 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-09-29 21:31:51.703218
• Title: BladeMaster: Real-Time Robotic Cutting Simulation with Online-Generated Persistent Discontinuities
• Title（参考訳）: BladeMaster: オンライン生成された永続的不連続性を用いたリアルタイムロボット切削シミュレーション
• Abstract要約: シミュレーターは、切断が進行するにつれて切断工具を追跡し、工具の離脱後に生じる不連続を保たなければならない。 我々は,全ラグランジアン材料点法(TLMPM)に基づくGPU加速切削フレームワークであるBladeMasterを紹介する。 私たちのキーとなるアイデアは、切断履歴を直接、ブレード幾何学からオンラインに生成された永続的なサイドラベルを通じて、材料ポイントにエンコードすることです。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 21.725428626351555
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Cutting changes both the shape and topology of deformable objects, making accurate simulation challenging for robotic manipulation. A simulator must track the cutting tool as a cut develops, preserve the resulting discontinuities after tool withdrawal, and enable newly exposed surfaces to interact with the tool and with each other. Existing formulations often prescribe cut surfaces in advance or couple material separation to auxiliary geometric fields. We introduce BladeMaster, a GPU-accelerated cutting framework based on the total Lagrangian material point method (TLMPM). Our key idea is to encode the cutting history directly on material points through persistent side labels generated online from the blade geometry. These labels govern particle-grid coupling, preserving connectivity within intact material while preventing spurious coupling across cut faces after tool withdrawal. Our formulation supports progressive and intersecting cuts without predefined cut surfaces or particle duplication. Material-material contact enables cut surfaces to recontact and slide against each other without reconnecting, while two-way tool-material coupling allows material reaction forces to influence tool motion. Experiments demonstrate tool-driven cutting followed by manipulation, with faster-than-real-time performance on representative tasks. Project page: https://jango6324.github.io/blademaster/.
• Abstract（参考訳）: 切断は変形可能な物体の形状とトポロジーの両方を変え、ロボット操作の正確なシミュレーションを困難にしている。 シミュレーターは、切断が進行するにつれて切断工具を追跡し、工具の離脱後に生じる不連続を保ち、新しく露出した表面が工具と互いに相互作用できるようにする必要がある。 既存の定式化では、前もって切断面を規定したり、補助的な幾何学的場に材料分離を施したりすることがしばしばある。 本稿では,Lagrangian material point method (TLMPM)に基づくGPUアクセラレーションによるカットフレームワークであるBladeMasterを紹介する。 私たちのキーとなるアイデアは、切断履歴を直接、ブレード幾何学からオンラインに生成された永続的なサイドラベルを通じて、材料ポイントにエンコードすることです。 これらのラベルは粒子とグリッドのカップリングを制御し、工具の引き抜き後の切断面間の急激なカップリングを防止しつつ、無傷材料内での接続性を維持する。 我々の定式化は、予め定義された切断面や粒子の重複なく、進行的および交差的な切断をサポートする。 材料-材料接触は、切断面が再接続することなく互いに再接触し、スライドすることを可能にする一方、双方向の工具-材料結合は材料反応力によって工具運動に影響を与える。 実験では、ツール駆動のカットに続いて操作を行い、代表タスクにおけるリアルタイムのパフォーマンスを高速化する。 プロジェクトページ: https://jango6324.github.io/blademaster/。

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