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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: 2026/4/1 ／ 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/モデル予測制御ロボティクス
RK-MPC: 不整地環境における四足歩行のための残差クープマンモデル予測制御
四足歩行ロボットのモデル誤差をデータ駆動で補正する残差予測器をクープマン理論に基づき組み込み、実時間性を保ちつつ予測精度を向上させたMPCフレームワークを提案。シミュレーションと実機で不整地歩行を実証した。
原題: RK-MPC: Residual Koopman Model Predictive Control for Quadruped Locomotion in Offroad Environments ／ Sriram S. K. S. Narayanan, Umesh Vaidya
日本語で読む → - 論文自動運転/歩行者インタラクションロボティクス
歩行者と自動運転車の「チキンゲーム」
自動運転車が歩行者に無条件に道を譲ると停止問題が起きるため、ゲーム理論のSequential Chickenモデルを用いて、実際の自動運転車と人間の被験者で実験し、歩行者の行動がこのモデルでよく説明できることを示した。
原題: Pedestrians play chicken with an autonomous vehicle ／ Rakshit Soni, Charles Fox
日本語で読む → - 論文歩行制御ロボティクス
脚式移動における可変インピーダンスMPCの偽の実現可能性
可変インピーダンスMPCで関節剛性を瞬時変数として扱うと、実現可能集合が物理的に実現可能な集合より大きくなる問題を特定し、その不一致を理論的に解析した。
原題: False Feasibility in Variable Impedance MPC for Legged Locomotion ／ Vishal Ramesh
日本語で読む → - 論文歩行/格闘/スキル遷移ロボティクス
RPG: 人間型格闘における複数スキル遷移のためのロバストなポリシーゲーティング
人間型ロボットの格闘動作において、複数のスキルを切り替える際の不安定さを解決するため、遷移ランダム化と時間ランダム化を用いたハイブリッド専門家ポリシー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: RPG: Robust Policy Gating for Smooth Multi-Skill Transitions in Humanoid Fighting ／ Yucheng Xin, Jiacheng Bao, Yubo Dong 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
非慣性環境における脚式ロボティクスの調査：過去、現在、そして未来
移動・傾斜・加速する地面など非慣性環境での脚式ロボットの歩行を扱ったサーベイ論文。モデリング、状態推定、制御の既存手法と課題を整理し、将来の研究方向を提示している。
原題: A Survey of Legged Robotics in Non-Inertial Environments: Past, Present, and Future ／ I-Chia Chang, Xinyan Huang, Tzu-Yuan Lin 他
日本語で読む → - 論文歩行制御
ハイブリッドシステムの有限ステップ不変集合の確率的保証付き計算
ポアンカレ写像のサンプリングに基づく最適化を用いて、周期軌道周りの有限ステップ不変楕円体を計算し、確率的保証を提供する手法を提案。低次元システムとコンパス歩行モデルで実証。
原題: Finite-Step Invariant Sets for Hybrid Systems with Probabilistic Guarantees ／ Varun Madabushi, Elizabeth Dietrich, Hanna Krasowski 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
CART: 時間的シーケンス選択を用いた脚式ロボットの文脈認識型地形適応
視覚と触覚の文脈を統合し、複雑な地形での歩行安定性を向上させる高レベル制御器CARTを提案した。シミュレーションと実機で検証し、成功率を改善した。
原題: CART: Context-Aware Terrain Adaptation using Temporal Sequence Selection for Legged Robots ／ Kartikeya Singh, Youngjin Kim, Yash Turkar 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
HALO: 学習された潜在ダイナミクス、ポアンカレ写像、および引力領域を用いたハイブリッド自動符号化歩容
歩行ロボットの軌道データから低次元の潜在状態とステップ間ダイナミクスを学習し、安定性解析と引力領域の推定を可能にするフレームワークを提案した。
原題: HALO: Hybrid Auto-encoded Locomotion with Learned Latent Dynamics, Poincar\'e Maps, and Regions of Attraction ／ Blake Werner, Sergio A. Esteban, Massimiliano De Sa 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
粒状地形上での二足歩行力学モデル
砂などの粒状媒体上での二足歩行を予測する新しい力学モデルを提案し、足の沈み込みと滑りを考慮して歩行運動を解析・検証した。
原題: Bipedal-Walking-Dynamics Model on Granular Terrains ／ Xunjie Chen, Xinyan Huang, Peter Shan 他
日本語で読む → - 論文歩行機械学習
数秒のデモから学ぶ四足歩行
四足歩行の模倣学習が少量データで効果的な理由を解析し、潜在空間と出力の変動を整える新手法を提案。数秒のデモからオフラインで歩行ポリシーを学習できることを実機で確認した。
原題: Learning Quadruped Walking from Seconds of Demonstration ／ Ruipeng Zhang, Hongzhan Yu, Ya-Chien Chang 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
急峻な岩場で安定移動するピンアレイ構造の壁面歩行ロボット
不規則な表面に受動的に適合するピンアレイ型グリッパを備えた移動ロボットを開発し、複雑なセンシングや制御なしで安定した接地を実現。傾斜壁や自然の岩場での実験で堅牢な移動を確認した。
原題: A Pin-Array Structured Climbing Robot for Stable Locomotion on Steep Rocky Terrain ／ Keita Nagaoka, Kentaro Uno, Kazuya Yoshida
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
ADAPT: 適応的二重投影アーキテクチャによる知覚的踏破
人型ロボットの複雑な3D環境での移動のため、水平標高マップと垂直距離マップの二重投影で環境を表現し、センシング範囲を学習可能な行動として扱うことで、高速移動時は広く、障害物の多い場面では狭く知覚範囲を適応させる手法を提案した。
原題: ADAPT: Adaptive Dual-projection Architecture for Perceptive Traversal ／ Shuo Shao, Tianchen Huang, Wei Gao 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
SafeGuard ASF: 自律型産業安全のためのSRエージェント人型ロボットシステム
人型ロボットを用いて工場内の火災・異常温度・侵入者を自律検知する安全監視システムを構築し、シミュレーションと実環境で検証した。
原題: SafeGuard ASF: SR Agentic Humanoid Robot System for Autonomous Industrial Safety ／ Thanh Nguyen Canh, Thang Tran Viet, Thanh Tuan Tran 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
ContractionPPO: 微分可能な縮小層による認定強化学習
四足歩行ロボットの強化学習に状態依存の縮小メトリック層を組み込み、閉ループ系の指数的安定性を認定しつつ、シミュレーションから実機への一般化を保証する枠組みを提案した。
原題: ContractionPPO: Certified Reinforcement Learning via Differentiable Contraction Layers ／ Vrushabh Zinage, Narek Harutyunyan, Eric Verheyden 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
データ駆動型物理埋め込みダイナミクスと予測制御・強化学習による四足歩行
ラグランジュニューラルネットワークを強化学習とモデル予測制御に統合し、四足歩行の物理的に整合したダイナミクス学習と効率的な実時間計画を実現した。
原題: Data-Driven Physics Embedded Dynamics with Predictive Control and Reinforcement Learning for Quadrupeds ／ Prakrut Kotecha, Aditya Shirwatkar, Shishir Kolathaya
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
因子別補助ダイナミクス監視が潜在構造とロバスト性に与える影響の評価：シミュレーション人型ロコモーションにおける
シミュレーション人型ロボットの歩行タスクにおいて、因子別の補助損失で訓練した潜在表現（DynaMITE）が、LSTMやTransformerなどのベースラインと比較して、潜在構造の解釈可能性やロバスト性に寄与するかを評価した。結果、因子構造は明確でなく、補助損失の効果は見られなかったが、ボトルネック表現はわずかな利点を示した。
原題: Evaluating Factor-Wise Auxiliary Dynamics Supervision for Latent Structure and Robustness in Simulated Humanoid Locomotion ／ Chayanin Chamachot
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粒状斜面における脚式ロボットの失敗メカニズムとリスク推定
粒状斜面での脚式ロボットの移動性能低下の原因をモデル化し、沈下と滑りによる失敗領域を予測する位相図を構築した。
原題: Failure Mechanisms and Risk Estimation for Legged Robot Locomotion on Granular Slopes ／ Xingjue Liao, Feifei Qian
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自律走行を目指して：動的リターゲティングと制御誘導型強化学習による高性能・制御可能な人型ロボットの走行
人間の走行動作を動的最適化でリターゲティングし、制御誘導型報酬を用いた強化学習で人型ロボットの高速走行（最大3.3m/s）と屋外での自律障害物回避を実現した。
原題: Chasing Autonomy: Dynamic Retargeting and Control Guided RL for Performant and Controllable Humanoid Running ／ Zachary Olkin, William D. Compton, Ryan M. Bena 他
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低重力4脚跳躍のための二重時間軸ハイブリッド内部モデルとハードウェアインザループ検証
月面重力下での連続跳躍を可能にするため、短・長の二つの時間スケールを捉える内部モデルを提案し、滑車とトレッドミルを用いたハードウェアインザループ環境で実機検証した。
原題: Dual-Horizon Hybrid Internal Model for Low-Gravity Quadrupedal Jumping with Hardware-in-the-Loop Validation ／ Haozhe Xu, Yifei Zhao, Wenhao Feng 他
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強化学習への古典的バランス制御原理の埋め込みによる人型ロボットの回復動作
強化学習にキャプチャポイントや重心状態などの古典的バランス指標を報酬設計に組み込み、単一ポリシーで外乱回復から立ち上がりまでを実現する手法を提案した。
原題: Embedding Classical Balance Control Principles in Reinforcement Learning for Humanoid Recovery ／ Nehar Poddar, Stephen McCrory, Luigi Penco 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
二足歩行ロボットのアロメトリー則
二足歩行ロボットの設計を異なるサイズにスケールする際の法則を、文献調査とシミュレーションにより導出した。質量はL^2、速度はL^(1/2)、トルクはm*Lに比例するなど、生物や等尺性スケーリングとは異なる傾向を示した。
原題: Allometric Scaling Laws for Bipedal Robots ／ Naomi Oke, Aja M. Carter, Ben Gu 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
犬には障害物でなく人間には危険：盲導犬ロボットのための共自我ナビゲーションシステム
盲導犬ロボットのナビゲーションにおいて、ロボットの地面センサーでは検知できないが人間の身長では危険な障害物（例：曲がった枝）を扱うため、ユーザーの視点を統合した二重分岐の回避システムを提案し、実験で有効性を示した。
原題: Not an Obstacle for Dog, but a Hazard for Human: A Co-Ego Navigation System for Guide Dog Robots ／ Ruiping Liu, Jingqi Zhang, Junwei Zheng 他
日本語で読む → - 論文歩行/クライミングロボットロボティクス
LIMBERO: 岩壁を移動する四肢型クライミング探査ロボット
岩場や急斜面を移動するための10kg級の四肢型クライミングロボットLIMBEROを開発し、スパイン型グリッパーと把持可能性指標を用いて、1G環境下での急な岩場の登攀を実証した。
原題: LIMBERO: A Limbed Climbing Exploration Robot Toward Traveling on Rocky Cliffs ／ Kentaro Uno, Masazumi Imai, Kazuki Takada 他
日本語で読む → - 論文歩行者意図予測画像認識
心理学的特徴とTransformer融合による歩行者横断意図予測
歩行者の横断意図を、注意・位置・状況・相互作用の4つの行動ストリームをTransformerで融合し、不確実性も考慮して予測する軽量モデルを提案した。PSIベンチマークで高い性能を示し、選択的予測により精度も向上した。
原題: Pedestrian Crossing Intent Prediction via Psychological Features and Transformer Fusion ／ Sima Ashayer, Hoang H. Nguyen, Yu Liang 他
日本語で読む → - 論文歩行制御/解釈可能性ロボティクス
歩行ポリシーにおける潜在的な位相構造と分岐ロジックの解明：HalfCheetahを対象としたケーススタディ
深層強化学習で学習された歩行制御ポリシーの内部状態遷移を、状態類似性と遷移の一貫性に基づいて意味的な位相に集約し、周期構造と分岐が存在することを実証した。さらに、各位相の意思決定を説明可能なブースティングマシンで近似し、ポリシーが注目する状態特徴と行動出力の制御を解析した。
原題: Uncovering Latent Phase Structures and Branching Logic in Locomotion Policies: A Case Study on HalfCheetah ／ Daisuke Yasui, Toshitaka Matsuki, Hiroshi Sato
日本語で読む → - 論文四脚歩行/ナビゲーション/階層型制御ロボティクス
タスクレベル意思決定から歩容制御へ：四脚ナビゲーションのための階層型ポリシーアプローチ
四脚ロボットのナビゲーションにおいて、高レベルのタスク意思決定と低レベルの歩容実行のスケール不整合を解決するため、階層型ポリシーアーキテクチャを提案し、シミュレーションから実機への転送を強化した。
原題: Task-Level Decisions to Gait Level Control: A Hierarchical Policy Approach for Quadruped Navigation ／ Sijia Li, Haoyu Wang, Shenghai Yuan 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
RoboForge: 物理最適化されたテキスト誘導型ヒューマノイド全身歩行
テキストから生成した人間らしい動作をヒューマノイドロボットで物理的に実行可能にするため、物理的妥当性を最適化する双方向結合フレームワークを提案した。
原題: RoboForge: Physically Optimized Text-guided Whole-Body Locomotion for Humanoids ／ Xichen Yuan, Zhe Li, Bofan Lyu 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
HybridMimic: ハイブリッドRL-セントロイダル制御による人型ロボットの動作模倣
学習ポリシーがセントロイダルモデルベースのコントローラを動的に変調し、連続的な接触状態と目標重心速度を予測することで、ドメインシフト下でも物理的に実現可能なフィードフォワードトルクを生成する人型ロボットの動作模倣フレームワークを提案した。実機実験でベース位置追従誤差を13%削減した。
原題: HybridMimic: Hybrid RL-Centroidal Control for Humanoid Motion Mimicking ／ Ludwig Chee-Ying Tay, I-Chia Chang, Yan Gu
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
SEA-Nav: 混雑環境における安全で俊敏な四足歩行ナビゲーションのための効率的方策学習
微分可能な制御バリア関数による安全制約と衝突リプレイ・危険探索報酬を組み合わせ、数分の学習で混雑環境を安全かつ俊敏に歩行する四足ロボットのナビゲーション方策を実現した。
原題: SEA-Nav: Efficient Policy Learning for Safe and Agile Quadruped Navigation in Cluttered Environments ／ Shiyi Chen, Mingye Yang, Haiyan Mao 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
固有受容センシングを用いた四足ロボットの地形認識型安全歩行
IMUや関節エンコーダなどの固有受容センサのみを搭載した低コスト四足ロボット向けに、2.5D地形マップと支持面パラメータを推定し、制御バリア関数と統合することで安全な歩行を実現する手法を提案した。
原題: Towards Terrain-Aware Safe Locomotion for Quadrupedal Robots Using Proprioceptive Sensing ／ Peiyu Yang, Jiatao Ding, Wei Pan 他
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