論文
フィジカルAI関連の最新論文を、日本語のひとことで。原題は英語です。
最新論文: 2025/8/1 ／ arXivを3時間ごとに自動収集
📖 UMIデバイス・カタログ(日本語版)UMI式データ収集デバイスと主要データセットを日本語で俯瞰 →- 論文農業ロボティクス/3D知覚/sim2realロボティクス
ローズ収穫ロボットのためのスパース3D知覚：シミュレーションと実世界をつなぐ二段階アプローチ
バラの収穫ロボット向けに、ステレオ画像からの2D検出と軽量深層学習による深度推定を組み合わせた二段階の3D位置推定手法を提案し、Blender製の合成データで学習することで実環境への適用を可能にした。
原題: Sparse 3D Perception for Rose Harvesting Robots: A Two-Stage Approach Bridging Simulation and Real-World Applications ／ Taha Samavati, Mohsen Soryani, Sina Mansouri
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建設車両のためのキャリブレーション済み物理ベースデジタルツインの開発
ホイールローダーにセンサを取り付け、物理ベースのマルチボディモデルを実データでキャリブレーションすることで、バケットにかかる力を高精度に推定できるデジタルツインを構築した。
原題: Developing a Calibrated Physics-Based Digital Twin for Construction Vehicles ／ Deniz Karanfil, Daniel Lindmark, Martin Servin 他
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ロボットがロボットを訓練：ヒューマノイドのための実世界ポリシー自動適応と学習
ロボットアームの教師がヒューマノイドの生徒を保護・誘導しながら、実世界で効率的に強化学習を行うフレームワークを提案し、歩行速度追従や起き上がり動作で有効性を示した。
原題: Robot Trains Robot: Automatic Real-World Policy Adaptation and Learning for Humanoids ／ Kaizhe Hu, Haochen Shi, Yao He 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
選好から学ぶアクロバティック飛行
人間の選好フィードバックのみから、ドローンの複雑なアクロバティック飛行をシミュレーションで学習し、実機へゼロショット転移することに成功した研究。
原題: Learning Acrobatic Flight from Preferences ／ Colin Merk, Ismail Geles, Jiaxu Xing 他
日本語で読む → - 論文sim2real画像認識
ロボット応用における圧力計認識のための合成データセット
海上石油プラットフォームのような危険な産業環境での物体検出モデル訓練のためのデータ不足を解決するため、BlenderProcとNVIDIA Cosmos-Predict2を組み合わせた合成データ生成パイプラインを提案し、実データと合成データを1:1で組み合わせることで検出精度が向上することを示した。
原題: A Synthetic Dataset for Manometry Recognition in Robotic Applications ／ Pedro Antonio Rabelo Saraiva, Enzo Ferreira de Souza, Joao Manoel Herrera Pinheiro 他
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Sim-to-Real転送のためのロボット政策評価：ベンチマークの視点
本論文は、汎用ロボットマニピュレーション政策のsim-to-real転送を目的としたベンチマーク設計の課題と要件を議論し、高視覚忠実度シミュレーションの活用、タスク複雑性とシナリオ摂動を段階的に増やす評価、実世界性能とシミュレーション性能の整合性の定量化を提案する。
原題: Robot Policy Evaluation for Sim-to-Real Transfer: A Benchmarking Perspective ／ Xuning Yang, Clemens Eppner, Jonathan Tremblay 他
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CleanUpBench：実環境に即した掃き掃除と把持の身体性AIベンチマーク
NVIDIA Isaac Sim上で、掃き機構と6自由度アームを備えた移動清掃ロボットが多様な物体を掃除・把持するタスクを評価する再現可能なベンチマークを提案。
原題: CleanUpBench: Embodied Sweeping and Grasping Benchmark ／ Wenbo Li, Guanting Chen, Tao Zhao 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
自動運転シミュレーション向けマップ作成ワークフロー
CARLAなどの自動運転シミュレータで使える3Dマップを効率的に作成する独自ワークフローを提案し、大学の駐車場マップ生成で実証した。
原題: A Workflow for Map Creation in Autonomous Vehicle Simulations ／ Zubair Islam, Ahmaad Ansari, George Daoud 他
日本語で読む → - 論文sim2real画像認識
高忠実度ロボティクスシミュレーションのためのフィデューシャルマーカー・スプラッティング
ガウススプラッティングとフィデューシャルマーカーを組み合わせ、複雑な環境でも高精度な位置推定が可能なロボットシミュレーション手法を提案した。
原題: Fiducial Marker Splatting for High-Fidelity Robotics Simulations ／ Diram Tabaa, Gianni Di Caro
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
AgentWorld: 家庭内移動マニピュレーションのための対話型シミュレーションプラットフォーム
家庭内での移動マニピュレーションを学習するため、自動シーン構築と遠隔操作によるデータ収集を統合したシミュレーションプラットフォームを提案し、模倣学習手法のベンチマークを通じてsim-to-real転移への有効性を示した。
原題: AgentWorld: An Interactive Simulation Platform for Scene Construction and Mobile Robotic Manipulation ／ Yizheng Zhang, Zhenjun Yu, Jiaxin Lai 他
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクス/sim2realロボティクス
条件付きサイクルGANによるソフトロボットアームのドメイン変換
条件付きサイクルGANを用いて、標準シミュレーションで学習した姿勢制御器を粘度が10倍異なるドメインへ適応させる知識転移フレームワークを提案し、軌道追従実験で有効性を示した。
原題: Domain Translation of a Soft Robotic Arm using Conditional Cycle Generative Adversarial Network ／ Nilay Kushawaha, Carlo Alessi, Lorenzo Fruzzetti 他
日本語で読む → - 論文sim2realcs.SE
信頼できるsUAS運用のためのデジタルツインにおける地形モデルの検証
小型無人航空機システム（sUAS）の実運用に向けて、環境デジタルツインの地形モデルを検証する3次元プロセスを提案し、複数sUASプラットフォームで実証した。
原題: Validating Terrain Models in Digital Twins for Trustworthy sUAS Operations ／ Arturo Miguel Russell Bernal, Maureen Petterson, Pedro Antonio Alarcon Granadeno 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
FLARE: 強化学習によるケーブル吊り下げペイロード付きクアッドロータの俊敏飛行
ケーブルで吊り下げたペイロードを持つクアッドロータの俊敏な飛行を、高忠実度シミュレーションから直接強化学習で学習するフレームワークFLAREを提案し、ゲート通過で従来最適化手法の3倍の速度を達成、ゼロショットのsim-to-real転移も実現した。
原題: FLARE: Agile Flights for Quadrotor Cable-Suspended Payload System via Reinforcement Learning ／ Dongcheng Cao, Jin Zhou, Xian Wang 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
最適化経路整形によるコンベア上の動的物体操作のSim-to-Real転移
シミュレータで生成したデモを用いた模倣学習において、外観ノイズのアニーリングで形状情報を優先させるGEMを提案し、コンベア上の動的物体操作を実環境へ転移させた。
原題: Sim-to-Real Dynamic Object Manipulation on Conveyor Systems via Optimization Path Shaping ／ Zhuoling Li, Jinrong Yang, Yong Zhao 他
日本語で読む → - 論文sim2real画像認識
集光型太陽光発電所の空中画像と汎用データのギャップを埋める
集光型太陽光発電所のドローン空中画像を模擬した合成データセットAerialCSPを構築し、事前学習に用いることで実世界の故障検出、特に希少で小さな欠陥の検出精度が向上することを示した。
原題: Reducing the gap between general purpose data and aerial images in concentrated solar power plants ／ M. A. Pérez-Cutiño, J. Valverde, J. Capitán 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
人間とロボットの協働に向けて：3Dシーンから受け渡し動作を学習する
人間からロボットへの物体受け渡しを対象に、実機データや実機訓練なしでRGB画像のみから方策を学習する手法を提案。Gaussian Splattingで再構成したシーンからロボットのデモを生成し、衝突を避けつつ安定把持で受け取れるようにした。
原題: Toward Human-Robot Teaming: Learning Handover Behaviors from 3D Scenes ／ Yuekun Wu, Yik Lung Pang, Andrea Cavallaro 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
オンザフライ学習：微分可能シミュレーションによる迅速な方策適応
微分可能シミュレーション内で残差ダイナミクス学習と実時間方策適応を統合し、実世界データでモデルを逐次更新することで、未見の外乱に5秒以内で適応するオンライン学習フレームワークを提案した。
原題: Learning on the Fly: Rapid Policy Adaptation via Differentiable Simulation ／ Jiahe Pan, Jiaxu Xing, Rudolf Reiter 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
ニューラルロボットダイナミクス
関節剛体ロボットの接触を考慮したダイナミクスを学習し、解析シミュレータの低レベルソルバを置き換える汎用ニューラルシミュレータNeRDを提案。
原題: Neural Robot Dynamics ／ Jie Xu, Eric Heiden, Iretiayo Akinola 他
日本語で読む → - 論文sim2realcs.GR
DiffPhysCam: 逆レンダリングと身体性AIのための微分可能な物理ベースカメラシミュレータ
実カメラの画像を模倣する合成画像を生成する微分可能カメラシミュレータを提案し、逆レンダリングによるデジタルツイン構築とロボット知覚・ナビゲーションへの応用を示した。
原題: DiffPhysCam: Differentiable Physics-Based Camera Simulation for Inverse Rendering and Embodied AI ／ Bo-Hsun Chen, Nevindu M. Batagoda, Dan Negrut
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
Sim2Dust：粒状媒体上での動的ウェイポイント追従を実現する
ランダム化した物理シミュレーションで強化学習エージェントを訓練し、月面模擬環境の実機ローバーへゼロショット転移することで、粒状地形上での動的ウェイポイント追従を可能にした。
原題: Sim2Dust: Mastering Dynamic Waypoint Tracking on Granular Media ／ Andrej Orsula, Matthieu Geist, Miguel Olivares-Mendez 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
強化学習による全方向移動型車いすの共有制御
2Dのユーザ入力から3Dの動きを生成する強化学習ベースの共有制御手法を提案し、全方向移動型車いすの衝突回避と快適な操作性を実現、実機移行にも成功した。
原題: Shared Control of Holonomic Wheelchairs through Reinforcement Learning ／ Jannis Bähler, Diego Paez-Granados, Jorge Peña-Queralta
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
触覚フィードバックに基づくロボットキャリブレーションでSim-to-Real転移を改善
タッチスクリーンを用いた触覚フィードバックで実環境のエンドエフェクタ位置を取得し、線形変換とニューラルネットワークでシミュレーションと実機の位置ずれを補正する手法を開発した。
原題: Robotic Calibration Based on Haptic Feedback Improves Sim-to-Real Transfer ／ Juraj Gavura, Michal Vavrecka, Igor Farkas 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
SimLauncher: シミュレーション事前学習によるサンプル効率の高い実世界ロボット強化学習の起動
デジタルツインシミュレーションで視覚運動ポリシーを事前学習し、その知識を実世界強化学習の価値ブートストラップと行動提案に活用することで、サンプル効率と成功率を大幅に向上させるフレームワークを提案。
原題: SimLauncher: Launching Sample-Efficient Real-world Robotic Reinforcement Learning via Simulation Pre-training ／ Mingdong Wu, Lehong Wu, Yizhuo Wu 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
シミュレーションの音：生成的音声でマルチモーダルなsim-to-realロボット方策を学習
物理シミュレータに大規模生成モデルを統合し、映像に条件づけたリアルな音声を合成することで、実機データなしに注ぐタスクのマルチモーダル方策を学習し、未知の容器や液体へのゼロショット転移を実現した。
原題: The Sound of Simulation: Learning Multimodal Sim-to-Real Robot Policies with Generative Audio ／ Renhao Wang, Haoran Geng, Tingle Li 他
日本語で読む → - 論文sim2real機械学習
不確実性を考慮した分布外検出と方策適応による安全なドメインランダム化
実環境での直接試行なしに、criticアンサンブルで不確実性を推定し分布外状態を検出しながら段階的に環境をランダム化することで、安全にRL方策を適応させるフレームワークUARLを提案した。
原題: Safe Domain Randomization via Uncertainty-Aware Out-of-Distribution Detection and Policy Adaptation ／ Mohamad H. Danesh, Maxime Wabartha, Stanley Wu 他
日本語で読む → - 論文sim2real画像認識
視覚強化学習におけるSim2real転移のためのマルチモーダル融合
RGBと深度をVision Transformerで融合し、マスク付きコントラスト学習とカリキュラム型ドメインランダム化で汎化性能を高め、実機マニピュレーションへのゼロショット転移を実現した。
原題: Multimodal Fusion for Sim2real Transfer in Visual Reinforcement Learning ／ Zichun Xu, Jingdong Zhao, Chenyu Guo 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
EmbodieDreamer: 身体性ワールドモデリングによるReal2Sim2Real転送の促進
物理パラメータ最適化と動画拡散モデルでシミュレーションと実世界のギャップを埋め、ロボット政策学習を高精度化するフレームワークを提案。
原題: EmbodieDreamer: Advancing Real2Sim2Real Transfer for Policy Training via Embodied World Modeling ／ Boyuan Wang, Xinpan Meng, Xiaofeng Wang 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
Sim-to-Realギャップの定量化と可視化：再現性のための物理誘導正則化
PIDゲインを実機実験で測定し、ニューラルコントローラの入出力感度をそれに近づける物理誘導正則化を提案。安価な二輪バランスロボットでシミュレーションと実機の挙動を一致させた。
原題: Quantifying and Visualizing Sim-to-Real Gaps: Physics-Guided Regularization for Reproducibility ／ Yuta Kawachi
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
多用途・大規模・高速なテラメカニクスシミュレーションのための物理ベース連続体モデル
SPHを基盤とした物理ベースのテラメカニクスモデルChrono::CRMを提案し、掘削や走行を実験とDEMと比較検証した。GPU加速とアクティブ領域により最大10km・1億粒子の大規模地形を対話的速度で扱える。
原題: A Physics-Based Continuum Model for Versatile, Scalable, and Fast Terramechanics Simulation ／ Huzaifa Unjhawala, Luning Bakke, Harry Zhang 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
失敗予測でSim2Realリズミック挿入方策のロバスト性を向上
ナット回転や摩擦がある高精度な繰り返し挿入タスクに対し、シミュレーションで訓練した挿入方策と失敗予測モジュールを組み合わせ、失敗時に引き上げて再試行する回復機構を備えたSim2Realフレームワークを提案した。
原題: Failure Forecasting Boosts Robustness of Sim2Real Rhythmic Insertion Policies ／ Yuhan Liu, Xinyu Zhang, Haonan Chang 他
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