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 →- 論文歩行ロボティクス
足裏IMUを用いたギア駆動ヒューマノイドの二足歩行学習
トルクセンサのない高ギア比アクチュエータを持つヒューマノイドに対し、足裏に取り付けたIMUを活用した強化学習フレームワークを提案し、不整地での安定歩行を実現した。
原題: Learning Bipedal Locomotion on Gear-Driven Humanoid Robot Using Foot-Mounted IMUs ／ Sotaro Katayama, Yuta Koda, Norio Nagatsuka 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
凹凸足場における二足歩行のロバスト化：区分勾配LIPMと離散モデル予測制御
地形の起伏に合わせて重心高さを調整する区分勾配LIPMと角運動量補償を導入し、MPCと全身制御を組み合わせて不整地の飛び石上を安定歩行させる手法を提案した。
原題: Bipedal Robust Walking on Uneven Footholds: Piecewise Slope LIPM with Discrete Model Predictive Control ／ Yapeng Shi, Sishu Li, Yongqiang Wu 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
未知のペイロードに適応する四足歩行の物理情報ニューラルネットワーク予測制御
オンラインでペイロードを同定し、その質量パラメータを物理情報ニューラルネットワークの損失に組み込むことで、未知の積載物があっても四足歩行の追従精度を35%向上させる制御フレームワークを提案した。
原題: Physics-informed Neural Network Predictive Control for Quadruped Locomotion ／ Haolin Li, Yikang Chai, Bailin Lv 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
AcL: 関節故障に耐える四足歩行制御のための行動学習器
複数の関節が故障しても、教師方策のスタイル報酬を活用した生徒方策の蒸留により、四足ロボットが自動で跛行歩容に切り替えて安定歩行できる強化学習フレームワークを提案した。
原題: AcL: Action Learner for Fault-Tolerant Quadruped Locomotion Control ／ Tianyu Xu, Yaoyu Cheng, Pinxi Shen 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
蒸留PPO：ヒューマノイド知覚歩行のための新たな二段階強化学習フレームワーク
完全観測MDPで教師方策を学習し、その知識で生徒方策を正則化・監督する二段階の知覚歩行フレームワークを提案した論文。
原題: Distillation-PPO: A Novel Two-Stage Reinforcement Learning Framework for Humanoid Robot Perceptive Locomotion ／ Qiang Zhang, Gang Han, Jingkai Sun 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
野生環境における四足歩行ロボットのランタイム学習
四足歩行ロボットが動的な野生環境で安全に適応できるよう、強化学習エージェントと検証可能な物理モデルベースの制御器を組み合わせたランタイム学習フレームワークを提案し、シミュレーションで有効性を示した。
原題: Runtime Learning of Quadruped Robots in Wild Environments ／ Yihao Cai, Yanbing Mao, Lui Sha 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
四足歩行のためのSim-to-Real同時転移を実現する統合ロコモーションTransformer
特権情報を活用しつつ知識転移と方策最適化を単一のTransformerネットワークで統合し、1段階の学習でゼロショット実機展開を可能にした四足歩行制御フレームワークを提案。
原題: Unified Locomotion Transformer with Simultaneous Sim-to-Real Transfer for Quadrupeds ／ Dikai Liu, Tianwei Zhang, Jianxiong Yin 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
生成的運動事前分布による人型ロボットの自然な歩行・移動
人間の全身運動をロボットに転移し、条件付きVAEで未来の参照運動を生成するモデルを学習、その生成運動を方策学習時の密な監督として用いることで、人型ロボットの自然な移動を実現した研究。
原題: Natural Humanoid Robot Locomotion with Generative Motion Prior ／ Haodong Zhang, Liang Zhang, Zhenghan Chen 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
PALo: 四足歩行ロボットの姿勢認識型移動制御の学習
四足歩行ロボットの速度追従に加え、体高やピッチ・ロール角をリアルタイムに調整できる姿勢認識型の移動制御を、深層強化学習で実現し実機へ転移した研究。
原題: PALo: Learning Posture-Aware Locomotion for Quadruped Robots ／ Xiangyu Miao, Jun Sun, Hang Lai 他
日本語で読む → - 論文四足歩行ロボティクス
完全な専門家データセット不要の四足ロボット多様スキル連続制御
専門家のデモンストレーションなしで、目標姿勢に基づき自己模倣と敵対的学習により四足ロボットの多様なスキルとその滑らかな遷移を獲得する手法を提案。
原題: Continuous Control of Diverse Skills in Quadruped Robots Without Complete Expert Datasets ／ Jiaxin Tu, Xiaoyi Wei, Yueqi Zhang 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
離散時間ハイブリッドオートマタ学習：脚式ロコモーションとスケートボードの融合
軌道分割やイベント関数なしでモード切替を学習する枠組みDHALを提案し、強化学習に組み込んで四足ロボットのスケートボードという難タスクを実現した。
原題: Discrete-Time Hybrid Automata Learning: Legged Locomotion Meets Skateboarding ／ Hang Liu, Sangli Teng, Ben Liu 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
多様な脚式ロボットの効率的かつ汎用的な運動制御のための転移可能な潜在空間間移動ポリシー
潜在空間で動作する移動ポリシーを事前学習し、タスク固有の軽量エンコーダ・デコーダのみを微調整することで、多様な脚式ロボットの運動制御を効率的に適応させる手法を提案した。
原題: Transferable Latent-to-Latent Locomotion Policy for Efficient and Versatile Motion Control of Diverse Legged Robots ／ Ziang Zheng, Guojian Zhan, Bin Shuai 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
TAR: 対照学習による教師整合表現を用いた四足歩行
特権情報を持つ教師と自己受容のみの生徒の表現を対照学習で整合させ、四足歩行の汎化性能と実環境適応を向上させる手法を提案。
原題: TAR: Teacher-Aligned Representations via Contrastive Learning for Quadrupedal Locomotion ／ Amr Mousa, Neil Karavis, Michele Caprio 他
日本語で読む → - 論文歩行・飛行ハイブリッドロボティクス
四足歩行ロボットSPIDARのマルチモーダル移動のためのベクタブル推力制御
各脚にベクタリングロータを備えた四足ロボットSPIDARで、地上・空中・クロール移動を実現する推力制御法を提案し、実験で有効性を示した。
原題: Vectorable Thrust Control for Multimodal Locomotion of Quadruped Robot SPIDAR ／ Moju Zhao
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
四足歩行ロボットによる協調的荷物運搬のためのコンプライアント制御
固有受容感覚センサから外力を推定し、アドミタンス制御と制御バリア関数ベースのQPを組み合わせて、四足ロボットが人と協調して荷物を運ぶ際の加速度を精密に制御する手法を提案した。
原題: Compliant Control of Quadruped Robots for Assistive Load Carrying ／ Nimesh Khandelwal, Amritanshu Manu, Shakti S. Gupta 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
8分で歩き出す：四足歩行ロボットの全方位移動を実機で効率的に学習
オフポリシー強化学習アルゴリズムCrossQを用いて、四足ロボットの全方位歩行を実機上でわずか8分のリアルタイム学習で獲得するフレームワークを提案した。
原題: Gait in Eight: Efficient On-Robot Learning for Omnidirectional Quadruped Locomotion ／ Nico Bohlinger, Jonathan Kinzel, Daniel Palenicek 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
想像上の遷移を用いたロボット政策学習：ロバスト性と最適性のトレードオフの緩和
理想環境で得た最適政策とダイナミクスモデルから想像上の遷移を生成し、それを実演入力として強化学習に組み込む二段階フレームワークを提案。四足歩行の学習において、ドメインランダム化による保守性を抑えつつ、訓練加速・追従誤差低減・分布外ロバスト性向上を実現した。
原題: Learning Robotic Policy with Imagined Transition: Mitigating the Trade-off between Robustness and Optimality ／ Wei Xiao, Shangke Lyu, Zhefei Gong 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
四足歩行ロボットの線形方策制御のための接地・反力センシング
四足歩行ロボットの線形方策の観測空間に接地情報と反力を追加し、生存性・外乱安定性・未学習環境への適応性が向上することを示した研究。
原題: Ground contact and reaction force sensing for linear policy control of quadruped robot ／ Harshita Mhaske, Aniket Mandhare, Jidong Huang 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
HWC-Loco：階層型全身制御による堅牢なヒューマノイド歩行
ヒューマノイドの歩行制御をロバスト最適化問題として定式化し、安全性と目標追従のトレードオフを階層型ポリシーで動的に解決する手法を提案。多様な地形・機体・タスクで優れた性能を示した。
原題: HWC-Loco: A Hierarchical Whole-Body Control Approach to Robust Humanoid Locomotion ／ Sixu Lin, Guanren Qiao, Yunxin Tai 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
感情を考慮した二足歩行ロボットの社会ナビゲーションのための深層強化学習フレームワーク
二足歩行ロボットが感情を含む社会的な環境で安全に歩行できるよう、LiDARグリッドマップから感情的不快感領域などを抽出し、深層強化学習で軌道計画を行うフレームワークを提案した。
原題: EmoBipedNav: Emotion-aware Social Navigation for Bipedal Robots with Deep Reinforcement Learning ／ Wei Zhu, Abirath Raju, Abdulaziz Shamsah 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
QuietPaw: 多様なノイズ選好に適応する四足歩行の学習
ノイズ低減レベルを条件として与えることで、単一の四足歩行ポリシーが再学習なしに機敏さと足音の静かさのトレードオフを連続的に調整できる学習手法を提案し、実機で検証した。
原題: QuietPaw: Learning Quadrupedal Locomotion with Versatile Noise Preference Alignment ／ Yuyou Zhang, Yihang Yao, Shiqi Liu 他
日本語で読む → - 論文歩行機械学習
人間の歩行制御の時間スケールは環境文脈と感覚入力モダリティに依存する
深層学習を用いて歩行・走行時の足配置制御の時間スケールを予測し、複雑な地形では速い制御に依存することや、視線→全身状態→重心状態の順に予測精度が高いことを明らかにした。
原題: Human locomotor control timescales depend on the environmental context and sensory input modality ／ Wei-Chen Wang, Antoine De Comite, Alexandra Voloshina 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
運動学的手法とLSTMモデルによる踵接地・つま先離地イベントの検出
588名の健常者の4363歩行周期を対象に、7つの運動学的手法とLSTMモデルで踵接地・つま先離地を検出し、Zeni法とLSTMが同等の精度を示したことを明らかにした。
原題: Detecting Heel Strike and toe off Events Using Kinematic Methods and LSTM Models ／ Longbin Zhang, Zhizhang Li, Xinyi Fu 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
深層強化学習による低コスト四足歩行ロボットの方向性移動訓練
低コスト四足ロボットの実機訓練で、エピソード開始時の進行方向をランダム化することで、前進だけでなく旋回を含む複雑な経路追従を可能にする深層強化学習手法を提案した。
原題: Training Directional Locomotion for Quadrupedal Low-Cost Robotic Systems via Deep Reinforcement Learning ／ Peter Böhm, Archie C. Chapman, Pauline Pounds
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
不整地を歩く知覚型ヒューマノイドロコモーションの学習
教師-生徒蒸留と変分情報ボトルネックによる世界モデルを組み合わせ、ノイズの多い地形知覚でも頑健に歩行できるヒューマノイド制御器を学習した。実環境で2kmの不整地を自律走行できることを示した。
原題: Learning Perceptive Humanoid Locomotion over Challenging Terrain ／ Wandong Sun, Baoshi Cao, Long Chen 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
有界合理性を持つ敵対的強化学習による動的障害物回避
四足歩行ロボットのナビゲーションにおいて、障害物を敵対的エージェントとしてモデル化し、量子応答均衡でその合理性を制限する階層的強化学習手法を提案。未見の迷路でのロバスト性を実証し、Unitree GO1のシミュレーションで有効性を示した。
原題: Dynamic Obstacle Avoidance with Bounded Rationality Adversarial Reinforcement Learning ／ Jose-Luis Holgado-Alvarez, Aryaman Reddi, Carlo D'Eramo
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
VMTS: 視覚支援型教師-生徒強化学習による二足歩行ロボットの多地形移動
視覚入力を用いた教師-生徒強化学習に地形選択戦略とアラインメント損失を組み合わせ、二足歩行ロボットが多様な地形を歩行できるようにした研究。
原題: VMTS: Vision-Assisted Teacher-Student Reinforcement Learning for Multi-Terrain Locomotion in Bipedal Robots ／ Fu Chen, Rui Wan, Peidong Liu 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
ES-Parkour: 生体模倣イベントカメラとスパイキングニューラルネットワークによる高度なロボットパルクール
イベントカメラとスパイキングニューラルネットワーク(SNN)を組み合わせ、四足ロボットのパルクールを従来のANNベース手法より88.3%少ない消費電力で実現した研究。
原題: ES-Parkour: Advanced Robot Parkour with Bio-inspired Event Camera and Spiking Neural Network ／ Qiang Zhang, Jiahang Cao, Jingkai Sun 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
共有環境における人と四足歩行ロボットの行動衝突回避
低コストLiDARを搭載した四足歩行ロボットが、人や動的物体との潜在的な衝突を先回りして回避し、干渉を最小限に抑えつつタスクを再開するフレームワークを提案した。
原題: Behavioral Conflict Avoidance Between Humans and Quadruped Robots in Shared Environments ／ Shuang Wei, Muhua Zhang, Yun Gan 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
MuJoCoを用いた脚式ロボットの全身モデル予測制御
MuJoCoのダイナミクスと有限差分近似微分を用いたiLQRによる全身MPCを実機の四足歩行・二足歩行・ヒューマノイドに適用し、シンプルな手法で実世界でも有効であることを示した。
原題: Whole-Body Model-Predictive Control of Legged Robots with MuJoCo ／ John Z. Zhang, Taylor A. Howell, Zeji Yi 他
日本語で読む →