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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: 2026/1/1 ／ arXivを3時間ごとに自動収集
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適応的強化学習とモデル予測制御の切替による安全な人間-ロボット協調ナビゲーション
強化学習とモデル予測制御を状況に応じて切り替えるハイブリッド手法を提案し、混雑環境での移動ロボットの人間誘導ナビゲーションの安全性と成功率を向上させた。
原題: Adaptive Reinforcement and Model Predictive Control Switching for Safe Human-Robot Cooperative Navigation ／ Ning Liu, Sen Shen, Zheng Li 他
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CoINS: スキル認識VLMによる反事実的インタラクティブナビゲーション
VLMにロボットのスキル能力を組み込み、障害物を除去すべきか反事実的に推論して経路を切り開く階層型ナビゲーション手法を提案。
原題: CoINS: Counterfactual Interactive Navigation via Skill-Aware VLM ／ Kangjie Zhou, Zhejia Wen, Zhiyong Zhuo 他
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AsterNav: 暗闇で受動計算により自律飛行する航空ロボットナビゲーション
赤外線単眼カメラと符号化レンズ、構造光を組み合わせ、深層学習モデルAsterNetで深度推定を行い、暗闇での自律飛行ナビゲーションを実現した。
原題: AsterNav: Autonomous Aerial Robot Navigation In Darkness Using Passive Computation ／ Deepak Singh, Shreyas Khobragade, Nitin J. Sanket
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IROS：VLMを用いた屋内ナビゲーションのためのデュアルプロセスアーキテクチャ
VLMレベルの文脈推論と軽量知覚モジュールを組み合わせ、必要な時だけVLMを呼び出す二重プロセス設計により、低コストなオンデバイス環境でリアルタイム屋内ナビゲーションを実現した。
原題: IROS: A Dual-Process Architecture for Real-Time VLM-Based Indoor Navigation ／ Joonhee Lee, Hyunseung Shin, Jeonggil Ko
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人工ポテンシャル関数を用いた3次元環境におけるフィードバックベース移動ロボットナビゲーション
球や円柱障害物のある3次元空間で、多項式ナビゲーション関数を構築し、目標点に唯一の極小値を持つ条件を解析した。数値シミュレーションで有効性を検証した。
原題: Feedback-Based Mobile Robot Navigation in 3-D Environments Using Artificial Potential Functions Technical Report ／ Ro'i Lang, Elon Rimon
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FARE: 高速・低速エージェント型ロボット探査
LLMによる大域的推論と強化学習による局所制御を組み合わせ、未知環境を効率的に探査する階層型フレームワークを提案し、実機の大規模建物環境で検証した。
原題: FARE: Fast-Slow Agentic Robotic Exploration ／ Shuhao Liao, Xuxin Lv, Jeric Lew 他
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昆虫に着想を得た視覚的ポイントゴールナビゲーション
昆虫の脳構造（キノコ体と中心複合体）を模倣し、衝突学習による適応的な障害物回避と経路最適化を実現するナビゲーションモデルを開発。標準ベンチマークで最先端モデルと同等の成功率をはるかに低い計算コストで達成した。
原題: Insect-inspired Visual Point-goal Navigation ／ Yihe Lu, Barbara Webb
日本語で読む → - 論文ナビゲーション支援HCI
社会的相互作用における委任は時間とともにどう変化するか？視覚障害者向けロボットナビゲーション
視覚障害者6名が博物館でナビゲーション支援ロボットと繰り返しタスクを行い、ロボットに任せるか自分で行動するかの戦略と選好が時間とともにどう変化するかを調査した。
原題: How Does Delegation in Social Interaction Evolve Over Time? Navigation with a Robot for Blind People ／ Rayna Hata, Masaki Kuribayashi, Allan Wang 他
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OpenNavMap: マルチセッション外観ベーストポメトリックマッピングによるスケーラブルな視覚ナビゲーション
画像ノードを共視性・オドメトリ・走行可能性グラフで整理し、3D基盤モデルをオンデマンドで活用する軽量なランドマークフリー地図構築システムを提案。19kmの実環境データで高精度な視覚ナビゲーションを実現した。
原題: OpenNavMap: Multi-Session Appearance-Based Topometric Mapping for Scalable Visual Navigation ／ Jianhao Jiao, Changkun Liu, Jingwen Yu 他
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GRL-SNAM: 未知環境における経路微分ハミルトニアンを用いた幾何学的強化学習による同時ナビゲーションとマッピング
未知環境で地図を事前に持たずに、局所的なセンサ情報のみから経路探索と地図構築を同時に行う強化学習フレームワークを提案。ハミルトニアン最適化によりセンサ入力を局所的なエネルギー地形に変換し、適応的に経路を更新する。
原題: GRL-SNAM: Geometric Reinforcement Learning with Path Differential Hamiltonians for Simultaneous Navigation and Mapping in Unknown Environments ／ Aditya Sai Ellendula, Yi Wang, Minh Nguyen 他
日本語で読む → - 論文音声視覚ナビゲーション画像認識
音声視覚ナビゲーションのための残差クロスモーダル融合ネットワーク
音声と視覚の双方向残差融合により、異種モダリティ間の相補的な統合と微細な位置合わせを実現し、未知環境での音源探索性能とクロスドメイン汎化を向上させた研究。
原題: Residual Cross-Modal Fusion Networks for Audio-Visual Navigation ／ Yi Wang, Yinfeng Yu, Bin Ren
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CLEAR: 大規模非構造環境のための意味幾何学的地形抽象化
大規模非構造地形を凸で意味的に整合した領域に抽象化し、地形対応グラフとして表現するフレームワークCLEARを提案。生グリッドA*より最大19.6倍高速な計画と短い実行経路を実現。
原題: CLEAR: A Semantic-Geometric Terrain Abstraction for Large-Scale Unstructured Environments ／ Pranay Meshram, Charuvahan Adhivarahan, Ehsan Tarkesh Esfahani 他
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AION：二重ポリシー強化学習による屋内飛行物体ゴールナビゲーション
屋内でドローンが未知環境を探索し、指定された物体へ自律的に到達するための、探索と到達を別々のポリシーに分けた強化学習フレームワークを提案した論文。
原題: AION: Aerial Indoor Object-Goal Navigation Using Dual-Policy Reinforcement Learning ／ Zichen Yan, Yuchen Hou, Shenao Wang 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
GPS途絶時ナビゲーションを強化する脳模倣型情報融合手法
スパイキングニューラルネットワークを用いてGPS/INS融合ネットワークを構築し、GPS途絶時でも慣性センサから高精度に位置推定する手法を提案した。
原題: A brain-inspired information fusion method for enhancing robot GPS outages navigation ／ Yaohua Liu, Hengjun Zhang, Binkai Ou
日本語で読む → - 論文視覚ナビゲーションロボティクス
少ないデータで実現するスケーラブルな視覚ナビゲーション
限られた人間のデモンストレーションに幾何学的プランナーが生成した合成軌道を追加することで、Transformerベースの視覚ナビゲーション方策を効率的に訓練し、実機展開を実現した。
原題: Less Is More: Scalable Visual Navigation from Limited Data ／ Yves Inglin, Jonas Frey, Changan Chen 他
日本語で読む → - 論文ソーシャルナビゲーションロボティクス
LISN: VLMベース制御器調整による言語指示型ソーシャルナビゲーション
言語指示に従い社会的規範を守るソーシャルナビゲーションのベンチマークLISN-Benchを構築し、VLMがコストマップと制御パラメータを調整する階層型手法を提案した。
原題: LISN: Language-Instructed Social Navigation with VLM-based Controller Modulating ／ Junting Chen, Yunchuan Li, Panfeng Jiang 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
DRL-TH: 時系列グラフアテンションと階層的融合を統合した混雑環境下でのUGVナビゲーション
混雑環境で走行する無人地上車両(UGV)のナビゲーションのため、時系列情報を考慮したグラフアテンションと階層的プーリングによるマルチモーダル融合を組み合わせた深層強化学習フレームワークを提案し、実機でも検証した。
原題: DRL-TH: Jointly Utilizing Temporal Graph Attention and Hierarchical Fusion for UGV Navigation in Crowded Environments ／ Ruitong Li, Lin Zhang, Yuenan Zhao 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
ブルドーザー手法：APFベースのロボットナビゲーションにおける局所極小トラップの効率的な除去
人工ポテンシャル場（APF）の局所極小に陥る問題を、ポテンシャルを埋め戻す「ブルドーザー」機構とランプで解決し、実機実験でA*やRRTより高速かつ同等の経路品質を示した。
原題: The Bulldozer Technique: Efficient Elimination of Local Minima Traps for APF-Based Robot Navigation ／ Mohammed Baziyad, Manal Al Shohna, Tamer Rabie
日本語で読む → - 論文UAVナビゲーションロボティクス
SWIFT-Nav: 混雑環境におけるUAVナビゲーションのためのファジィ調停付き安定性考慮ウェイポイントレベルTD3
LiDARから安全マップを作る知覚部とTD3によるウェイポイント方策を組み合わせ、ファジィ論理で安全スコアを計算して危険な行動を抑制するUAVナビゲーション手法を提案。
原題: SWIFT-Nav: Stability-Aware Waypoint-Level TD3 with Fuzzy Arbitration for UAV Navigation in Cluttered Environments ／ Shuaidong Ji, Mahdi Bamdad, Francisco Cruz
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
社会的配慮を伴う移動ロボットナビゲーション：深層強化学習アプローチに関するサーベイ
深層強化学習を用いて、人間の社会的規範に沿って移動するロボットナビゲーションの研究を網羅的に調査し、手法・評価・課題を整理したサーベイ。
原題: Socially aware navigation for mobile robots: a survey on deep reinforcement learning approaches ／ Ibrahim Khalil Kabir, Muhammad Faizan Mysorewala
日本語で読む → - 論文探索・ナビゲーションロボティクス
SHIELD: 球面投影ハイブリッドフロンティア統合によるLiDARドローンの効率的探索
LiDAR搭載ドローンの探索において、観測品質を考慮した占有マップとハイブリッドフロンティア手法、球面投影レイキャスティングを組み合わせ、計算負荷を抑えつつ飛行安全と探索効率を両立させる手法を提案した。
原題: SHIELD: Spherical-Projection Hybrid-Frontier Integration for Efficient LiDAR-based Drone Exploration ／ Liangtao Feng, Zhenchang Liu, Feng Zhang 他
日本語で読む → - 論文移動ロボット/人間認識ナビゲーションロボティクス
XR-DT: 拡張現実強化デジタルツインによる人間認識型モデル予測パス積分制御を用いた安全な動作計画
XRヘッドセットとUnityを統合したデジタルツインフレームワークXR-DTを構築し、人間の軌道予測モデルATLASと人間認識型MPPI制御を組み合わせて、人間と共存する移動ロボットの安全なナビゲーションを実現した。
原題: XR-DT: Extended Reality-Enhanced Digital Twin for Safe Motion Planning via Human-Aware Model Predictive Path Integral Control ／ Tianyi Wang, Jiseop Byeon, Ahmad Yehia 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
深層強化学習とグラフ探索を統合した移動ロボットのハイブリッド動作計画
グラフベースの大域計画と深層強化学習による局所制御をチェックポイントで連携させ、周囲のエージェント種別に応じた安全マージンを調整する移動ロボットナビゲーション手法を提案し、成功率・衝突率・到達時間で既存手法を上回ることを示した。
原題: Hybrid Motion Planning with Deep Reinforcement Learning for Mobile Robot Navigation ／ Yury Kolomeytsev, Dmitry Golembiovsky
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
HERO: 移動可能障害物を考慮した階層的走行可能3Dシーングラフによる身体性ナビゲーション
操作可能な障害物を通路として扱う階層的3Dシーングラフを構築し、障害物のある環境でのナビゲーション効率と到達性を大幅に改善した。
原題: HERO: Hierarchical Traversable 3D Scene Graphs for Embodied Navigation Among Movable Obstacles ／ Yunheng Wang, Yixiao Feng, Yuetong Fang 他
日本語で読む → - 論文群衆ナビゲーションロボティクス
軌道品質を重視した群衆ナビゲーション性能向上のための新手法
群衆ナビゲーションの評価指標の優先順位を整理し、軌道の曲率を明示的に最適化する報酬設計を提案して、2D/3D実験で従来手法を上回る性能を示した。
原題: A New Trajectory-Oriented Approach to Enhancing Comprehensive Crowd Navigation Performance ／ Xinyu Zhou, Songhao Piao, Chao Gao 他
日本語で読む → - 論文水中ナビゲーション機械学習
デジタルツイン監督型強化学習による自律水中ナビゲーション
BlueROV2を対象に、PPO強化学習とデジタルツインを用いて水中自律ナビゲーションを実現し、混雑環境でDWAを上回る性能と実機転移を示した。
原題: Digital Twin Supervised Reinforcement Learning Framework for Autonomous Underwater Navigation ／ Zamirddine Mari, Mohamad Motasem Nawaf, Pierre Drap
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
スパイキングニューラルネットワークを用いた強化学習による社会的統合ナビゲーション
アクターにスパイキングニューラルネットワーク、クリティックに通常のニューラルネットワークを使う強化学習で、人混みの中を省エネルギーで移動するロボットナビゲーションを実現した。
原題: SINRL: Socially Integrated Navigation with Reinforcement Learning using Spiking Neural Networks ／ Florian Tretter, Daniel Flögel, Alexandru Vasilache 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
深層学習による密集森林でのロバスト自律飛行ナビゲーション
深層学習ベースのナビゲーションを改良し、密林でのドローン自律飛行を実現。深度エンコーディングや時間的一貫性、安全層などを追加し、実環境で成功率と安定性を向上させた。
原題: Deep Learning-based Robust Autonomous Navigation of Aerial Robots in Dense Forests ／ Guglielmo Del Col, Väinö Karjalainen, Teemu Hakala 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
MAction-SocialNav: 推論強化プロンプトチューニングによる複数行動対応の社会的配慮ナビゲーション
社会的に配慮したナビゲーションにおいて、1つの状況で複数の妥当な行動が存在する曖昧さに対応するため、視覚言語モデルとメタ認知プロンプトを提案し、複数行動データセットと評価指標を構築した研究。
原題: MAction-SocialNav: Multi-Action Socially Compliant Navigation via Reasoning-enhanced Prompt Tuning ／ Zishuo Wang, Xinyu Zhang, Zhuonan Liu 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーション画像認識
MUSON: 都市環境における社会的規範に沿ったナビゲーションのための推論指向マルチモーダルデータセット
歩行者との社会的規範を考慮したナビゲーションのための、5段階の思考連鎖で注釈付けされた1万件超の一人称視点マルチモーダルデータセットを構築し、複数の視覚言語モデルを評価した。
原題: MUSON: A Reasoning-oriented Multimodal Dataset for Socially Compliant Navigation in Urban Environments ／ Zhuonan Liu, Xinyu Zhang, Zishuo Wang 他
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