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: 2025/4/1 ／ 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sim2real画像認識
DRAWER: 実環境のリアリズムを備えたデジタル再構築と関節構造の再現
室内シーンの動画から、細部まで再現されたフォトリアルで操作可能なデジタル環境を自動生成するフレームワークを提案し、ゲーム制作やロボティクスのsim-to-real転移に応用した。
原題: DRAWER: Digital Reconstruction and Articulation With Environment Realism ／ Hongchi Xia, Entong Su, Marius Memmel 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
人間の実演1本からロボットの巧みな操作を学習するSim-to-Real強化学習
人間のRGB-D動画1本だけから物体の軌道と手の初期姿勢を抽出し、シミュレーション上の強化学習で身体差を埋めてロボットの巧みな操作方策を学習する手法を提案。
原題: Crossing the Human-Robot Embodiment Gap with Sim-to-Real RL using One Human Demonstration ／ Tyler Ga Wei Lum, Olivia Y. Lee, C. Karen Liu 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
オフロード自動運転におけるオンライン動力学モデル適応のメタ学習
カルマンフィルタによるオンライン適応とメタ学習を組み合わせ、未知の地形でも車両の動力学モデルをリアルタイムに調整してモデルベース制御の精度と安全性を高める手法を提案し、実車実験で有効性を示した。
原題: Meta-Learning Online Dynamics Model Adaptation in Off-Road Autonomous Driving ／ Jacob Levy, Jason Gibson, Bogdan Vlahov 他
日本語で読む → - 論文sim2real機械学習
PIN-WM: 非把持マニピュレーションのための物理情報に基づく世界モデル学習
微分可能物理シミュレーションとGaussian Splattingを組み合わせ、視覚観測から3D剛体ダイナミクスの世界モデルを少数の軌道で学習し、物理を考慮したランダム化でSim2Real転移を実現した。
原題: PIN-WM: Learning Physics-INformed World Models for Non-Prehensile Manipulation ／ Wenxuan Li, Hang Zhao, Zhiyuan Yu 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
BIM制約付き最適化による建設モニタリングの高精度位置推定とずれ補正
建設現場のARモニタリングにおいて、BIMの設計平面と実測平面をマッチングし最適化でSLAMとBIMの座標変換を求めることで、ドリフトを低減し位置合わせ精度を向上させる手法を提案した。
原題: BIM-Constrained Optimization for Accurate Localization and Deviation Correction in Construction Monitoring ／ Asier Bikandi-Noya, Muhammad Shaheer, Hriday Bavle 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
Real-is-Sim: 動的デジタルツインによるSim-to-Realギャップの橋渡し
動的デジタルツインを介して実機とシミュレーションを60Hzで同期させ、ポリシーを常にシミュレータ上で実行することでSim-to-Realギャップを解消する行動クローニング手法を提案。
原題: Real-is-Sim: Bridging the Sim-to-Real Gap with a Dynamic Digital Twin ／ Jad Abou-Chakra, Lingfeng Sun, Krishan Rana 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
Sim4EndoR：血管内ロボティクスのタスク自動化に向けた強化学習ベースのシミュレーションプラットフォーム
経皮的冠動脈インターベンション（PCI）のタスク自律化に向け、血管の解剖学的制約を報酬関数に組み込んだ強化学習ベースのシミュレーション環境を提案し、sim-to-real転移を促進する。
原題: Sim4EndoR: A Reinforcement Learning Centered Simulation Platform for Task Automation of Endovascular Robotics ／ Tianliang Yao, Madaoji Ban, Bo Lu 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
ソフト連続アームの強化学習ビジュアルサーボにおけるゼロショットSim-to-Real転移
ソフト連続アームのビジュアルサーボに向けて、シミュレーションのみで訓練した強化学習制御器を実機にゼロショット転移し、67%の成功率を達成した。
原題: Zero-shot Sim-to-Real Transfer for Reinforcement Learning-based Visual Servoing of Soft Continuum Arms ／ Hsin-Jung Yang, Mahsa Khosravi, Benjamin Walt 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
SimPRIVE: 仮想環境と物理ロボットのインタラクションのためのシミュレーションフレームワーク
物理ロボットを仮想世界で動かすVehicle-in-the-Loop型シミュレーションフレームワークSimPRIVEを提案し、ROS 2ロボットとUnreal Engine 5の仮想環境を連携させて強化学習エージェントの障害物回避を検証した。
原題: SimPRIVE: a Simulation framework for Physical Robot Interaction with Virtual Environments ／ Federico Nesti, Gianluca D'Amico, Mauro Marinoni 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
可変ピッチMAVの機動制御における強化学習のSim-to-Real転移
可変ピッチプロペラ搭載MAVの複雑なダイナミクスに対応するため、システム同定・ドメインランダム化・カリキュラム学習とカスケード制御を組み合わせ、シミュレーションで学習した強化学習方策を実機へゼロショット転移させ、フリップや壁面後退などの高度機動を実現した。
原題: Sim-to-Real Transfer in Reinforcement Learning for Maneuver Control of a Variable-Pitch MAV ／ Zhikun Wang, Shiyu Zhao
日本語で読む → - 論文位置認識/sim2realロボティクス
悪天候下でのLiDAR位置認識を実現する反復型タスク駆動フレームワーク
雨・雪・霧で劣化したLiDAR点群を復元モジュールと位置認識モジュールの反復学習で相互に改善し、悪天候でも頑健な位置認識を可能にするITDNetを提案した。
原題: An Iterative Task-Driven Framework for Resilient LiDAR Place Recognition in Adverse Weather ／ Xiongwei Zhao, Xieyuanli Chen, Xu Zhu 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
水中ロボットシミュレータのレビュー：自律システム開発に向けて
ROS対応のオープンソース水中ロボットシミュレータ5種（Stonefish, DAVE, HoloOcean, MARUS, UNav-Sim）を、センサ忠実度やsim-to-real性能などの観点で比較評価したレビュー論文。
原題: Underwater Robotic Simulators Review for Autonomous System Development ／ Sara Aldhaheri, Yang Hu, Yongchang Xie 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
agriFrame: 温室環境でローバーを遠隔制御する農業フレームワーク
温室でのロボット制御を効率化するため、シミュレータと実環境の両方で動作する農業フレームワークを提案し、遠隔操作やネットワーク設定の重要性を示した。
原題: agriFrame: Agricultural framework to remotely control a rover inside a greenhouse environment ／ Saail Narvekar, Soofiyan Atar, Vishal Gupta 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
すべてのドローンを制する一つのネットワーク：異なる機体間でのドメインランダム化によるドローン競技制御
ドメインランダム化を用いて訓練した単一のニューラルネットワークが、3インチと5インチの異なる競技用クアッドコプターを実機で制御できることを示し、汎化性能と速度のトレードオフを明らかにした。
原題: One Net to Rule Them All: Domain Randomization in Quadcopter Racing Across Different Platforms ／ Robin Ferede, Till Blaha, Erin Lucassen 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
DVS: 移動ロボットタスクのための動的仮想現実シミュレーションプラットフォーム
歩行者行動モデリングや大規模編集可能シーン、モーションキャプチャによる仮想現実同期を統合し、歩行者軌道予測や経路計画、把持などの移動ロボットタスクを支援するシミュレーションプラットフォームを提案した。
原題: Demonstrating DVS: Dynamic Virtual-Real Simulation Platform for Mobile Robotic Tasks ／ Zijie Zheng, Zeshun Li, Yunpeng Wang 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
関節トルク空間への摂動注入によるヒューマノイド歩行ポリシーのsim-to-real
シミュレーション訓練時に、順動力学計算に用いる関節トルクへ状態依存の摂動を加えることで、従来のドメインランダム化より広い現実ギャップに頑健なヒューマノイド歩行ポリシーを獲得する手法を提案した。
原題: Sim-to-Real of Humanoid Locomotion Policies via Joint Torque Space Perturbation Injection ／ Junhyeok Rui Cha, Woohyun Cha, Jaeyong Shin 他
日本語で読む → - 論文飛行制御/sim2realロボティクス
タスク指向飛行への道：フレームワーク・基盤・原則
クアッドロータのエンドツーエンド深層強化学習のためのタスク指向フレームワークを提案し、シミュレーションから実機への転移を可能にするソフト・ハード・ファームウェアの統合基盤と設計原則を示した。
原題: Towards Task-Oriented Flying: Framework, Infrastructure, and Principles ／ Kangyao Huang, Hao Wang, Jingyu Chen 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
地上テストベッドにおけるマルチエージェント衛星点検のための深層強化学習の安定性解析
階層型深層強化学習で複数衛星の点検タスクを制御し、シミュレーションから実機テストベッドまで性能と安定性を評価してsim-to-realギャップの克服を示した。
原題: Stability Analysis of Deep Reinforcement Learning for Multi-Agent Inspection in a Terrestrial Testbed ／ Henry Lei, Zachary S. Lippay, Anonto Zaman 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
点群で飛ぶ：強化学習による自律ドローン飛行
機載3D LiDARとsim-to-real強化学習を組み合わせ、生の点群を軽量に扱う代理表現を用いて、狭い空間や薄い障害物を避けながら50Hzの低レベル制御でドローンを自律飛行させる手法を提案した。
原題: Flying on Point Clouds with Reinforcement Learning ／ Guangtong Xu, Tianyue Wu, Zihan Wang 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
未知の動力学下におけるオフロード自律走行のためのアクター・クリティック協調補償型モデル予測制御
モデル予測制御と深層強化学習を協調させ、未知の変形地形でのオフロード自律走行の追従性能を向上させる手法を提案した。
原題: Actor-Critic Cooperative Compensation to Model Predictive Control for Off-Road Autonomous Vehicles Under Unknown Dynamics ／ Prakhar Gupta, Jonathon M Smereka, Yunyi Jia
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
ロボティクスにおけるSim2Real転移後の安全な継続的ドメイン適応
ドメインランダム化で事前学習したRL方策を、安全RLと継続学習により実機展開後も安全に適応させ、破滅的忘却を防ぐ手法を提案した論文。
原題: Safe Continual Domain Adaptation after Sim2Real Transfer of Reinforcement Learning Policies in Robotics ／ Josip Josifovski, Shangding Gu, Mohammadhossein Malmir 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
MatchMaker: ロボット組立のための組立アセット自動生成
干渉するアセットペアをシミュレーション可能なペアに変換し、単一アセットから嵌合する相手を生成し、接触面を侵食して現実的な部品を作るパイプラインを提案。生成データは多様性と組立スキル学習の有効性で従来手法を上回る。
原題: MatchMaker: Automated Asset Generation for Robotic Assembly ／ Yian Wang, Bingjie Tang, Chuang Gan 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
カリキュラム強化学習による回転卓球ボールのシミュレーション捕球
カリキュラム強化学習とReal2Sim転移を用いて、強い回転がかかった卓球ボールをロボットが捕球できるようにする手法を提案した論文。
原題: Catching Spinning Table Tennis Balls in Simulation with End-to-End Curriculum Reinforcement Learning ／ Xiaoyi Hu, Yue Mao, Gang Wang 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
VizFlyt: 知覚中心の自律飛行ロボット教育フレームワーク
3Dガウススプラッティングで実時間の写実的な視覚センサを仮想生成し、衝突リスクなしに飛行ロボットの自律アルゴリズムを試験できる教育用HITLフレームワークを提案。
原題: VizFlyt: Perception-centric Pedagogical Framework For Autonomous Aerial Robots ／ Kushagra Srivastava, Rutwik Kulkarni, Manoj Velmurugan 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
低忠実度シミュレータを用いたUAVテストの擬似ランダム生成
低忠実度シミュレータでUAVの飛行経路を高速に推定し、安全違反が予測されるテストケースを生成して高忠実度シミュレータで検証する手法を提案した。
原題: Pseudo-Random UAV Test Generation Using Low-Fidelity Path Simulator ／ Anas Shrinah, Kerstin Eder
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
オフロード自律走行車の検証・妥当性確認のための体系的デジタルエンジニアリング手法
デジタルツインとMBSE/MBDを統合し、オフロード自律走行車の自律アルゴリズムを128のテストケースで体系的に検証・妥当性確認するフレームワークを提案した。
原題: A Systematic Digital Engineering Approach to Verification & Validation of Autonomous Ground Vehicles in Off-Road Environments ／ Tanmay Vilas Samak, Chinmay Vilas Samak, Julia Brault 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
静的摩擦がロボット強化学習のSim2Realに与える影響
ロボット関節の静的摩擦を考慮したドメインランダム化を提案し、従来手法やActuator Netより実機移行性能が高いことを示した。
原題: Impact of Static Friction on Sim2Real in Robotic Reinforcement Learning ／ Xiaoyi Hu, Qiao Sun, Bailin He 他
日本語で読む → - 論文3D再構成/sim2realcs.GR
HessianForge: 物理情報ニューラル表現と平滑化エネルギー制約によるスケーラブルなLiDAR再構成
LiDAR点群から表面の滑らかさを物理情報損失で制約し、大規模屋外環境のSDFを学習して高品質なメッシュを再構成する手法を提案。
原題: HessianForge: Scalable LiDAR reconstruction with Physics-Informed Neural Representation and Smoothness Energy Constraints ／ Hrishikesh Viswanath, Md Ashiqur Rahman, Chi Lin 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
Uni-Gaussians: ガウス表現による動的運転シーン向けカメラ・LiDAR統合シミュレーション
ガウスプリミティブを用いて、画像はラスタライズ、LiDARはガウスレイトレーシングで描画することで、動的運転シーンのカメラとLiDARデータを統一的かつ高速にシミュレーションする手法を提案した論文。
原題: Uni-Gaussians: Unifying Camera and Lidar Simulation with Gaussians for Dynamic Driving Scenarios ／ Zikang Yuan, Yuechuan Pu, Hongcheng Luo 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
Schwarz-Christoffel写像に基づく自律ロボットのsim-to-real転移フレームワーク
Schwarz-Christoffel写像を用いて、熟練教師の制御入力を性能劣化した学習者ロボットの指令空間へ幾何学的に変換し、sim-to-realギャップを軽減する軽量フレームワークを提案。経路追従タスクで離散動作プリミティブと連続MPCの両方に適用し、実機実験で有効性を検証した。
原題: A Schwarz-Christoffel Mapping-based Framework for Sim-to-Real Transfer in Autonomous Robot Operations ／ Shijie Gao, Nicola Bezzo
日本語で読む →