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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: 2025/6/1 ／ arXivを3時間ごとに自動収集
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音楽駆動型ロボット群による絵画生成
音楽入力を絵画に変換するロボット群の制御フレームワークを提案し、シミュレーションと実機で検証した。
原題: Music-driven Robot Swarm Painting ／ Jingde Cheng, Gennaro Notomista
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追跡回避ゲームにおける俊敏なクアッドロータのための学習制御器
強化学習で1対1のクアッドロータ追跡回避を訓練する際の非定常性や破滅的忘却に対処するため、PSROに基づく非同期多段階集団ベース訓練法AMSPBHを提案し、多様な戦略への汎化と新戦略の発見を実現した。
原題: Learned Controllers for Agile Quadrotors in Pursuit-Evasion Games ／ Alejandro Sanchez Roncero, Yixi Cai, Olov Andersson 他
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協調マルチロボットシステムのための機上ミッション再計画
協調ミッション再計画問題を新たに定義し、Graph Attention NetworkとAttentionモデルで解く機上再計画手法を提案。Raspberry Pi上でLKH3より85〜370倍高速に動作する。
原題: Onboard Mission Replanning for Adaptive Cooperative Multi-Robot Systems ／ Elim Kwan, Rehman Qureshi, Liam Fletcher 他
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ロボットチームの情報有用性損失を定量化・最小化する新指標
ロボットチームの協調に必要な情報の鮮度と有用性を測る新指標LoIUを提案し、帯域制約下で伝送スケジュールと資源配分を半分散型マルチエージェント強化学習で最適化した。
原題: A Novel Indicator for Quantifying and Minimizing Information Utility Loss of Robot Teams ／ Xiyu Zhao, Qimei Cui, Wei Ni 他
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協調型異種空中ロボットによる自律組積造のための安全考慮型最適スケジューリング
レンガ配置とモルタル塗布を担う異種ドローン群による組積造のため、硬化期限や衝突回避などの制約下でタスク割当と実行時刻を最適化する枠組みを提案し、Gazeboで有効性を検証した。
原題: Safety-Aware Optimal Scheduling for Autonomous Masonry Construction using Collaborative Heterogeneous Aerial Robots ／ Marios-Nektarios Stamatopoulos, Shridhar Velhal, Avijit Banerjee 他
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マルチロボット探索アルゴリズムを実環境で評価するための実験環境とソフトウェアパイプライン
音源と小型ロボットを用いた実験環境とオープンソースのソフトウェアパイプラインを構築し、マルチロボット探索アルゴリズムを実環境で評価・ベンチマークできるようにした。
原題: Experimental Setup and Software Pipeline to Evaluate Optimization based Autonomous Multi-Robot Search Algorithms ／ Aditya Bhatt, Mary Katherine Corra, Franklin Merlo 他
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群ロボティクスにおける自己組織的形状形成の形式仕様に向けて
群ロボットの形状形成タスクをZ言語で形式仕様化し、自己組織化プロセスのモデル化と設計・実装の基盤を提供する。
原題: Towards a Formal Specification for Self-organized Shape Formation in Swarm Robotics ／ YR Darr, MA Niazi
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統合地上・非地上ネットワークにおけるマルチUAVの運動と通信のための階層的協調LLM制御
HAPS上のLLMがUAVのアクセス制御を、各UAV上のLLMが運動計画を担う階層的協調手法を提案し、空中ハイウェイでの衝突回避と通信制御を実現した。
原題: Hierarchical and Collaborative LLM-Based Control for Multi-UAV Motion and Communication in Integrated Terrestrial and Non-Terrestrial Networks ／ Zijiang Yan, Hao Zhou, Jianhua Pei 他
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オンボードセンシングによるマルチクアッドロータの協調周回
外部測位に頼らず、複数のドローンがオンボードセンシングと分散推定を用いて移動目標を包囲・追跡する協調周回フレームワークを提案し、屋内・屋外実験で有効性を検証した。
原題: Cooperative Circumnavigation for Multi-Quadrotor Systems via Onboard Sensing ／ Xueming Liu, Lin Li, Xiang Zhou 他
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平衡点駆動による有袋類ロボットシステムの滑らかな分離とナビゲーション
親機と子機からなる有袋類ロボットにおいて、三次多項式のポテンシャル勾配を用いて平衡点を切り替えることで、滑らかな分離と目標点へのナビゲーションを実現する制御器を提案した。
原題: Equilibrium-Driven Smooth Separation and Navigation of Marsupial Robotic Systems ／ Bin-Bin Hu, Bayu Jayawardhana, Ming Cao
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建設現場におけるLLMとデジタルツインを統合した適応型マルチロボットタスク割り当て
建設現場のような動的環境で、デジタルツイン・整数計画法・大規模言語モデルを組み合わせ、自然言語による指示で再計画できるマルチロボットの適応的タスク割り当てフレームワークを提案した。
原題: Integrating LLMs and Digital Twins for Adaptive Multi-Robot Task Allocation in Construction ／ Min Deng, Bo Fu, Lingyao Li 他
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MGPRL: Wi-Fiを用いた大規模屋内環境におけるマルチロボット相対位置推定のための分散型マルチガウス過程
Wi-Fiの電波強度から複数アクセスポイントの位置を推定し、その凸包をロボット間で合わせることで、カメラやLiDARなしで相対位置を推定する分散手法を提案。
原題: MGPRL: Distributed Multi-Gaussian Processes for Wi-Fi-based Multi-Robot Relative Localization in Large Indoor Environments ／ Sai Krishna Ghanta, Ramviyas Parasuraman
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自律型マルチ衛星地球観測のためのマルチエージェント強化学習：現実的なケーススタディ
低軌道衛星コンステレーションによる地球観測ミッションの自律調整にマルチエージェント強化学習を適用し、エネルギー・データ制約や部分観測下での分散協調を現実的なシミュレーションで評価した。
原題: Multi-Agent Reinforcement Learning for Autonomous Multi-Satellite Earth Observation: A Realistic Case Study ／ Mohamad A. Hady, Siyi Hu, Mahardhika Pratama 他
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Aucamp: 低コスト・分散・堅牢な自己位置推定を実現する水中カメラベースのマルチロボットプラットフォーム
単眼カメラと分散更新プロトコルを組み合わせ、低コストで堅牢な水中マルチロボットの自己位置推定と姿勢制御を実現するプラットフォームを提案した。
原題: Aucamp: An Underwater Camera-Based Multi-Robot Platform with Low-Cost, Distributed, and Robust Localization ／ Jisheng Xu, Ding Lin, Pangkit Fong 他
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HORUS: 複数移動ロボットチームを管理する複合現実インターフェース
複数の移動ロボットを同時に管理するための複合現実インターフェースHORUSを提案し、探索救助タスクを模したユーザー研究で有効性を検証した。
原題: HORUS: A Mixed Reality Interface for Managing Teams of Mobile Robots ／ Omotoye Shamsudeen Adekoya, Antonio Sgorbissa, Carmine Tommaso Recchiuto
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マルチビークルシステムの秩序分散制御のための適応的追従スキーム
航空機が空域の状態に応じて追従行動の度合いを動的に調整し、有益な時のみ他機を追従することで、移動時間を短縮する適応制御手法を提案した。
原題: Adaptive Traffic-Following Scheme for Orderly Distributed Control of Multi-Vehicle Systems ／ Anahita Jain, Husni Idris, John-Paul Clarke 他
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狭い編隊飛行におけるクアッドロータのオンライン適応制御
複数クアッドロータが近接編隊飛行する際の複雑な空力干渉に対し、L1適応と混合エキスパート学習を組み合わせたMPCで軌道追従しながらオンライン適応する手法を提案。
原題: Online Adaptation for Flying Quadrotors in Tight Formations ／ Pei-An Hsieh, Kong Yao Chee, M. Ani Hsieh
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UAVとエージェントAIの融合：自律飛行知能とエージェント型UAVのマルチドメイン調査
エージェントAIを搭載したUAVのアーキテクチャと実現技術を整理し、7つの応用領域や課題、将来展望を包括的に調査したサーベイ。
原題: UAVs Meet Agentic AI: A Multidomain Survey of Autonomous Aerial Intelligence and Agentic UAVs ／ Ranjan Sapkota, Konstantinos I. Roumeliotis, Manoj Karkee
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私たちの間の空間：状況に埋め込まれた群エージェント相互作用における絆と対人距離の研究のための方法論的枠組み
博物館でのロボットと仮想エージェントとの群衆相互作用を対象に、主観的報告と客観的空間追跡を組み合わせたマルチメソッド研究フレームワークを提案し、オープンソースのツールキットを提供する。
原題: The Space Between Us: A Methodological Framework for Researching Bonding and Proxemics in Situated Group-Agent Interactions ／ Ana Müller, Anja Richert
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マルチモーダル大規模言語モデルによるUAV群知能化：効率的で自律的な空中システムに向けて
マルチモーダル大規模言語モデル（MLLM）をUAV群に統合し、森林火災消火を事例に、人間との対話・群タスク計画・火災評価・タスク実行の枠組みを検討したサーベイ兼ケーススタディ。
原題: Multimodal Large Language Models-Enabled UAV Swarm: Towards Efficient and Intelligent Autonomous Aerial Systems ／ Yuqi Ping, Tianhao Liang, Huahao Ding 他
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因子グラフに基づく受動音響航法：方位・仰角・深度差を用いた分散協調測位
複数の自律水中ロボットが、音響信号から得られる方位・仰角と深度差を因子グラフで統合し、分散的に自己位置を推定する手法を提案し、シミュレータで有効性を検証した。
原題: Factor-Graph-Based Passive Acoustic Navigation for Decentralized Cooperative Localization Using Bearing Elevation Depth Difference ／ Kalliyan Velasco, Timothy W. McLain, Joshua G. Mangelson
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P2P通信とモジュール型分散制御を採用したYellowCube UUVの設計と実装
ペイロード交換可能なモジュール型UUV「YellowCube」を開発し、モジュール間のP2P通信と分散制御を実装して実験と海上試験で性能を検証した。
原題: Design and Implementation of a Peer-to-Peer Communication, Modular and Decentral YellowCube UUV ／ Zhizun Xu, Baozhu Jia, Weichao Shi
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人工ポテンシャル場を用いた生涯マルチエージェント経路探索の改善
人工ポテンシャル場(APF)を優先度付き計画やPIBTなどのマルチエージェント経路探索アルゴリズムに組み込み、生涯MAPFのスループットを最大7倍に向上させた。
原題: Enhancing Lifelong Multi-Agent Path-finding by Using Artificial Potential Fields ／ Arseniy Pertzovsky, Roni Stern, Ariel Felner 他
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未知の障害物環境における分散型非線形モデル予測制御に基づく群れナビゲーションとリアルタイム障害物回避
分散型非線形モデル予測制御を用いて、未知の障害物環境で群れ行動しながらナビゲーションする手法を提案し、点群処理による局所障害物回避を統合して計算負荷を低減、GazeboシミュレーションとHILシミュレーションで有効性を検証した。
原題: Decentralized Nonlinear Model Predictive Control-Based Flock Navigation with Real-Time Obstacle Avoidance in Unknown Obstructed Environments ／ Nuthasith Gerdpratoom, Kaoru Yamamoto
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モデル予測ファジィ制御：屋外捜索救助ロボットのための階層型マルチエージェント制御アーキテクチャ
未知の災害環境で活動する複数ロボットの捜索救助ミッション向けに、中央のモデル予測制御でファジィ制御器のパラメータを調整する階層型制御アーキテクチャを提案し、MATLABシミュレーションで検証した。
原題: Model Predictive Fuzzy Control: A Hierarchical Multi-Agent Control Architecture for Outdoor Search-and-Rescue Robots ／ Craig Maxwell, Mirko Baglioni, Anahita Jamshidnejad
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LLM-Flock: 大規模言語モデルと影響力ベース合意による分散型マルチロボット群制御
各ロボットがLLMで局所計画を生成し、近傍への影響を考慮した分散合意プロトコルで反復的に計画を修正することで、安定した群れ形成を実現するフレームワークを提案し、シミュレーションとCrazyflieドローンで検証した。
原題: LLM-Flock: Decentralized Multi-Robot Flocking via Large Language Models and Influence-Based Consensus ／ Peihan Li, Lifeng Zhou
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最適仮想チューブに基づく群ロボティクスの効率的リアルタイム計画法
群ロボットのための集中型ホモトピー軌道計画と分散制御を組み合わせ、低計算量で高頻度の再計画を可能にする手法を提案した。
原題: An Efficient Real-Time Planning Method for Swarm Robotics Based on an Optimal Virtual Tube ／ Pengda Mao, Shuli Lv, Chen Min 他
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ストリーミング型マルチエージェント経路探索
長時間の周期作業を行う組立ライン向けに、同じ行動列を周期的に繰り返すエージェント群を扱うストリーミングMAPFを定式化し、巡回制約を組み込んだASCBSを提案した。
原題: Streaming Multi-agent Pathfinding ／ Mingkai Tang, Lu Gan, Kaichen Zhang
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接続性制約下での高速かつスケーラブルなマルチロボット配置計画
接続性を保ちながら複数ロボットを目標地点に配置し基地局へ情報を伝送するため、中継位置を含むクラスタを木構造で計算し、順次・並列配置のヒューリスティクスで準最適解を短時間で求める二段階手法を提案。
原題: Fast and scalable multi-robot deployment planning under connectivity constraints ／ Yaroslav Marchukov, Luis Montano
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ConvoyNext：協調型自動運転システムのためのスケーラブルな実機テストベッド
複数の自動運転車の協調走行を実環境で評価するための、拡張可能なテストベッドを開発し、通信遅延やパケット損失下での車群走行実験で有効性を示した。
原題: ConvoyNext: A Scalable Testbed Platform for Cooperative Autonomous Vehicle Systems ／ Hossein Maghsoumi, Yaser Fallah
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