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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: 2025/3/1 ／ arXivを3時間ごとに自動収集
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視覚ナビゲーションにおけるエンドツーエンド学習エージェントの推論：力学系アプローチ
実環境で動くロボットの視覚ナビゲーションを大規模に実験し、エンドツーエンド学習エージェントが内部に獲得する予測・記憶・計画などの推論の仕組みを力学系の視点から分析した。
原題: Reasoning in visual navigation of end-to-end trained agents: a dynamical systems approach ／ Steeven Janny, Hervé Poirier, Leonid Antsfeld 他
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NavG: ガイダンスポイントを用いた強化学習による混雑環境でのリスク認識ナビゲーション
混雑環境でのナビゲーションにおいて、障害物境界から抽出したガイダンスポイントを強化学習に統合し、知覚誤差に頑健で安全かつ効率的な経路計画を実現した。
原題: NavG: Risk-Aware Navigation in Crowded Environments Based on Reinforcement Learning with Guidance Points ／ Qianyi Zhang, Wentao Luo, Boyi Liu 他
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サイドスキャンソナーを用いたランドマーク支援型ナビゲーション手法
GPSの使えない海中で、サイドスキャンソナーの観測と既知ランドマークを確率的に対応付け、アンセンテッド変換と粒子フィルタを組み合わせてAUVの自己位置推定精度を高めるベイズ推定法を提案し、実海域実験で評価した。
原題: A Landmark-Aided Navigation Approach Using Side-Scan Sonar ／ Ellen Davenport, Khoa Nguyen, Junsu Jang 他
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シナリオ拡張による深層強化学習ベースのロボットナビゲーションの汎化性能向上
観測を想像空間に写像して行動を生成・再写像するシナリオ拡張を提案し、未見環境での深層強化学習ナビゲーションの汎化性能を大幅に改善した。
原題: Enhancing Deep Reinforcement Learning-based Robot Navigation Generalization through Scenario Augmentation ／ Shanze Wang, Mingao Tan, Zhibo Yang 他
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倉庫環境における安全な人とロボットのナビゲーション
学習ベースの制御バリア関数とOpenRMFを統合し、倉庫内で人を含む動的障害物を避けながら複数ロボットを安全にナビゲートする手法を提案した。
原題: Safe Human Robot Navigation in Warehouse Scenario ／ Seth Farrell, Chenghao Li, Hongzhan Yu 他
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社会的ロボットナビゲーションのためのマルチエージェントLLMアクター・クリティックフレームワーク
複数のLLMアクターと二段階のクリティック検証を組み合わせ、分散型で社会的に配慮したマルチロボットナビゲーションを実現するフレームワークを提案。
原題: Multi-Agent LLM Actor-Critic Framework for Social Robot Navigation ／ Weizheng Wang, Ike Obi, Byung-Cheol Min
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トポロジー特徴に基づく説明可能な安全領域による安全で効率的なソーシャルナビゲーション
トポロジカルデータ解析を用いてソーシャルナビゲーションのシミュレーション挙動を特徴づけ、衝突回避を保証する説明可能な安全領域を構築する手法を提案した。
原題: Safe and Efficient Social Navigation through Explainable Safety Regions Based on Topological Features ／ Victor Toscano-Duran, Sara Narteni, Alberto Carlevaro 他
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非構造環境における視覚ベースEnd-to-Endロボットナビゲーションのベンチマーク
非構造なロボット環境でのEnd-to-Endナビゲーション向けに、実機とIsaac Simによるデータ収集パイプラインとFreeWorldデータセットを構築し、VADモデルのファインチューニングで有効性を検証したベンチマークを提案。
原題: Bench2FreeAD: A Benchmark for Vision-based End-to-end Navigation in Unstructured Robotic Environments ／ Yuhang Peng, Sidong Wang, Jihaoyu Yang 他
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未知環境におけるロバスト自律ナビゲーションのためのSoft Actor-Criticに基づく制御バリア適応
強化学習(SAC)を用いて制御バリア関数の制約パラメータを実行時に適応させ、安全性を保ちつつ保守的になりすぎない自律ナビゲーションを実現する手法を提案した。
原題: Soft Actor-Critic-based Control Barrier Adaptation for Robust Autonomous Navigation in Unknown Environments ／ Nicholas Mohammad, Nicola Bezzo
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MAER-Nav: 鏡像拡張経験リプレイによるロボットナビゲーションの双方向運動学習
成功した前進軌跡を鏡像反転して後退経験を合成する経験リプレイとカリキュラム学習を組み合わせ、明示的な失敗駆動型リプレイや報酬設計の変更なしに双方向運動を学習するナビゲーション手法を提案した。
原題: MAER-Nav: Bidirectional Motion Learning Through Mirror-Augmented Experience Replay for Robot Navigation ／ Shanze Wang, Mingao Tan, Zhibo Yang 他
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混雑推定を用いた安全な地図なしナビゲーションのための階層強化学習
環境の混雑度を考慮したサブゴール更新と安全強化学習による低レベル制御を組み合わせ、局所解に陥りやすい屋内環境での地図なしナビゲーションを実現した。
原題: Hierarchical Reinforcement Learning for Safe Mapless Navigation with Congestion Estimation ／ Jianqi Gao, Xizheng Pang, Qi Liu 他
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3次元複雑建築空間における走行可能平面に基づく効率的軌道生成
3D点群から走行可能な平面を抽出して平面グラフを構築し、多層建築空間を移動する地上ロボットの効率的で滑らかな軌道を生成するプランナを提案した論文。
原題: Efficient Trajectory Generation Based on Traversable Planes in 3D Complex Architectural Spaces ／ Mengke Zhang, Zhihao Tian, Yaoguang Xia 他
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ロボットの社会的ナビゲーションにおける対人距離の分類体系の提案
人とロボットの距離感（プロクセミクス）に関する研究を整理し、ナビゲーションに必要なパラメータを体系化した新しい分類法を提案した論文。
原題: Advancing a taxonomy for proxemics in robot social navigation ／ Ehud Nahum, Yael Edan, Tal Oron-Gilad
日本語で読む → - 論文視覚ナビゲーション/検証フレームワークロボティクス
ViVa-SAFELAND：航空機の視覚ナビゲーションを安全に検証するための新しいフリーウェア
都市部の高精細空撮動画内で仮想カメラを動かし、視覚ナビゲーションや自律着陸アルゴリズムを安全に評価・比較できるオープンソースの検証フレームワークを提案。
原題: ViVa-SAFELAND: a New Freeware for Safe Validation of Vision-based Navigation in Aerial Vehicles ／ Miguel S. Soriano-García, Diego A. Mercado-Ravell
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CREStE: インターネット規模の事前知識と反事実ガイダンスによるスケーラブルな地図なしナビゲーション
視覚基盤モデルの蒸留と反事実逆強化学習を組み合わせ、未知の都市・オフロード環境でも長距離を地図なしで走行できるナビゲーション手法を提案。
原題: CREStE: Scalable Mapless Navigation with Internet Scale Priors and Counterfactual Guidance ／ Arthur Zhang, Harshit Sikchi, Amy Zhang 他
日本語で読む → - 論文群衆ナビゲーションロボティクス
SICNav-Diffusion: 拡散モデルによる軌道予測を用いた安全でインタラクティブな群衆ナビゲーション
拡散モデルで人間の将来軌道を予測し、二層MPCでロボット計画と予測の安全な整合を同時に解く群衆ナビゲーション手法を提案した。
原題: SICNav-Diffusion: Safe and Interactive Crowd Navigation with Diffusion Trajectory Predictions ／ Sepehr Samavi, Anthony Lem, Fumiaki Sato 他
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RoboTron-Nav: 知覚・計画・予測を統合した具現化ナビゲーションの統一フレームワーク
言語指示に基づく視覚ナビゲーションのため、知覚・計画・予測をマルチタスク学習で統合し、適応的な3D履歴サンプリングで過去の観測を効率的に活用するフレームワークを提案。CHORES-Sベンチマークで成功率81.1%を達成し、最先端性能を更新した。
原題: RoboTron-Nav: A Unified Framework for Embodied Navigation Integrating Perception, Planning, and Prediction ／ Yufeng Zhong, Chengjian Feng, Feng Yan 他
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物体ナビゲーションを重み付き巡回修理人問題として扱う
ゼロショット物体ナビゲーションを重み付き巡回修理人問題として定式化し、VLMと3D特徴マップを組み合わせて効率的な経路計画を実現した研究。
原題: Handle Object Navigation as Weighted Traveling Repairman Problem ／ Ruimeng Liu, Xinhang Xu, Shenghai Yuan 他
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SEB-Naver: 不整地における車両型ロボットのためのSE(2)ベース局所ナビゲーションフレームワーク
不整地を走行する車両型ロボット向けに、GPU並列計算による走行可能性評価と地形を考慮した軌道最適化を統合したSE(2)ベースの局所ナビゲーション手法を提案し、実機実験で有効性を示した。
原題: SEB-Naver: A SE(2)-based Local Navigation Framework for Car-like Robots on Uneven Terrain ／ Xiaoying Li, Long Xu, Xiaolin Huang 他
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GSplatVNM: ガウススプラッティングを用いた視覚ナビゲーションモデルの視点合成
3Dガウススプラッティングで視覚ナビゲーションモデルの中間視点を合成し、疎な画像データベースでも画像ゴールナビゲーションを効率化する手法を提案。
原題: GSplatVNM: Point-of-View Synthesis for Visual Navigation Models Using Gaussian Splatting ／ Kohei Honda, Takeshi Ishita, Yasuhiro Yoshimura 他
日本語で読む → - 論文神経形態ナビゲーションロボティクス
リアルタイム神経形態ナビゲーション：イベントベースセンシングとタスク特化型再構成可能自律スタックによる実機ロボット誘導
イベントベース神経形態ビジョンを用いたナビゲーション枠組みを提案し、地上ロボットとドローンの実機実験でリアルタイム自律航行の有効性を示した。
原題: Real-Time Neuromorphic Navigation: Guiding Physical Robots with Event-Based Sensing and Task-Specific Reconfigurable Autonomy Stack ／ Sourav Sanyal, Amogh Joshi, Adarsh Kosta 他
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AINav: 大規模言語モデルを用いた適応的インタラクティブナビゲーション
LLMによるタスク計画と強化学習によるスキルライブラリを組み合わせ、環境と能動的に相互作用して経路を切り開く適応的ナビゲーション手法を提案。
原題: AINav: Large Language Model-Based Adaptive Interactive Navigation ／ Kangjie Zhou, Yao Mu, Haoyang Song 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
DRPA-MPPI: 動的反発ポテンシャルを導入した非構造環境でのリアクティブナビゲーション
予測軌道上の局所解を動的に検出し、反発力を生むコスト関数へ自動切替するMPPI拡張により、非構造環境でのリアクティブ移動ロボットナビゲーションを改善した。
原題: DRPA-MPPI: Dynamic Repulsive Potential Augmented MPPI for Reactive Navigation in Unstructured Environments ／ Takahiro Fuke, Masafumi Endo, Kohei Honda 他
日本語で読む → - 論文ニューロモルフィックナビゲーションcs.NE
スパイキングネットワークの閾値適応による最短経路探索と場所の曖昧性解消
スパイキングニューラルネットワークにおいて、スパイクタイミング依存の閾値適応と曖昧性依存の閾値適応を導入し、経路のバックトレースと曖昧な環境での場所特定を可能にすることで、効率的な最短経路探索を実現した研究。
原題: Threshold Adaptation in Spiking Networks Enables Shortest Path Finding and Place Disambiguation ／ Robin Dietrich, Tobias Fischer, Nicolai Waniek 他
日本語で読む → - 論文視覚ナビゲーションロボティクス
月着陸のための視覚的姿勢推定アルゴリズムの設計
月面のクレーター位置をカメラで検出・同定し、宇宙機の位置と姿勢を推定する地形絶対航法アルゴリズムを提案し、シミュレーションで精度と使用クレーター数の影響を検証した。
原題: Design of a Visual Pose Estimation Algorithm for Moon Landing ／ Atakan Süslü, Betül Rana Kuran, Halil Ersin Söken
日本語で読む → - 論文水中ナビゲーションロボティクス
ガウス過程回帰による水中ナビゲーションの高精度化
DVLの速度推定に多出力ガウス過程回帰を用い、不確かさを考慮した適応的EKFで水中航法精度を約20%改善した。
原題: Gaussian Process Regression for Improved Underwater Navigation ／ Nadav Cohen, Itzik Klein
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
自律ロボットナビゲーションのための屋内測位
RSSIと機械学習を用いた屋内測位システムで自律ロボットをナビゲートし、A*経路計画と組み合わせて角を曲がる実験を行った。
原題: Indoor Localization for Autonomous Robot Navigation ／ Sean Kouma, Rachel Masters
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
深層アンサンブルと軌道最適化による予測不確実性を考慮した計画
歩行者の軌道予測に深層アンサンブルを用いて不確実性を推定し、それを制約として取り込むことで安全なロボットナビゲーションを実現する計画手法を提案した。
原題: Prediction uncertainty-aware planning using deep ensembles and trajectory optimisation ／ Anshul Nayak, Azim Eskandarian
日本語で読む → - 論文視覚言語ナビゲーションロボティクス
VL-Nav: ニューロシンボリック推論に基づく視覚言語ナビゲーション
記号的3Dシーングラフと画像メモリを活用したニューロシンボリックなタスクプランナと探索システムにより、複雑な指示に基づく大規模未知環境でのロボットナビゲーションを実現した。
原題: VL-Nav: Neuro-Symbolic Reasoning-based Vision-Language Navigation ／ Yi Du, Taimeng Fu, Zhipeng Zhao 他
日本語で読む → - 論文視覚ナビゲーションロボティクス
リアルタイム安全フィルタによる視覚ナビゲーションの特徴追跡信頼性向上
視覚ナビゲーションにおいて、特徴の可視性を制約として扱い、二次計画法に基づくリアルタイム安全フィルタで参照速度を修正し、特徴追跡の信頼性を高める手法を提案。
原題: Enhancing Feature Tracking Reliability for Visual Navigation using Real-Time Safety Filter ／ Dabin Kim, Inkyu Jang, Youngsoo Han 他
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