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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: 2026/1/1 / 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ロボティクス
UniCon:異種ロボット間の効率的な学習転送を実現する統合システム
ロボットの状態・制御・計測を標準化し、実行グラフでワークフローを分解する軽量フレームワークUniConを提案。ROSより高効率な推論とsim-to-real転送を実現し、7社12機種以上で実証。
原題: UniCon: A Unified System for Efficient Robot Learning Transfers / Yunfeng Lin, Li Xu, Yong Yu 他
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RSLCPP:ROS 2を用いた決定論的シミュレーション
ROS 2の非同期マルチプロセス設計による再現性の問題を解決するため、既存ノードを変更せずに決定論的シミュレーションを実現するC++ライブラリRSLCPPを提案し、異なるCPUやアーキテクチャ間で同一結果が得られることを示した。
原題: RSLCPP -- Deterministic Simulations Using ROS 2 / Simon Sagmeister, Marcel Weinmann, Phillip Pitschi 他
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Genie Sim 3.0:ヒューマノイドロボット向け高忠実度統合シミュレーションプラットフォーム
LLMで自然言語から高忠実度シーンを生成し、VLMによる自動評価を可能にするロボットマニピュレーション用シミュレーションプラットフォームを提案。1万時間超の合成データセットを公開し、ゼロショットのsim-to-real転移を実証した。
原題: Genie Sim 3.0 : A High-Fidelity Comprehensive Simulation Platform for Humanoid Robot / Chenghao Yin, Da Huang, Di Yang 他
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PyBatchRender: 最大100万FPSのバッチ3DレンダリングPythonライブラリ
Panda3Dを基盤にバッチレンダリングを最適化し、ピクセルベース強化学習向けに最大100万FPSを達成するPythonライブラリを開発した。
原題: PyBatchRender: A Python Library for Batched 3D Rendering at Up to One Million FPS / Evgenii Rudakov, Jonathan Shock, Benjamin Ultan Cowley
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劣駆動系の身体-環境相互作用のサンプル効率の良い学習
劣駆動ロボットの運動追跡データから、形状変化と移動速度の関係(モチリティマップ)を学習する4手法を比較し、データ量に応じた手法の使い分けを示した。
原題: Sample Efficient Learning of Body-Environment Interaction of an Under-Actuated System / Zvi Chapnik, Yizhar Or, Shai Revzen
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ExoGS: スケーラブルなマニピュレーションデータ収集のための4D Real-to-Sim-to-Realフレームワーク
人間の直接教示をロボット同型の受動外骨格で計測し、環境と物体を3Dガウシアンスプラッティングで再構成してシミュレーション上で大規模データ拡張と方策学習を行うReal-to-Sim-to-Real手法を提案。
原題: ExoGS: A 4D Real-to-Sim-to-Real Framework for Scalable Manipulation Data Collection / Yiming Wang, Ruogu Zhang, Minyang Li 他
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ニューラルスタイル変換に基づくエンドツーエンドの実例ベースsim-to-real強化学習方策転移とロボット切断への応用
画像処理のニューラルスタイル変換を再解釈し、未ペア・未ラベルの実世界データから訓練データを合成することで、強化学習方策のsim-to-real転移を実現する手法を提案し、未知材料のロボット切断に適用して有効性を示した。
原題: End-to-end example-based sim-to-real RL policy transfer based on neural stylisation with application to robotic cutting / Jamie Hathaway, Alireza Rastegarpanah, Rustam Stolkin
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視覚条件付き変分ベイズ最終層ダイナミクスモデル
視覚情報を用いて環境変化を予測し、車両のダイナミクスモデルを適応させる手法を提案。水たまりのあるコースでの自動運転レースで有効性を実証した。
原題: Vision-Conditioned Variational Bayesian Last Layer Dynamics Models / Paul Brunzema, Thomas Lew, Ray Zhang 他
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StyleID-CycleGANによるSim-to-Real転移:視覚ドメイン適応を用いたロボットマニピュレータへのゼロショット展開
仮想環境の画像を実写風に変換するStyleID-CycleGANを提案し、仮想で訓練した強化学習エージェントを実機で追加学習なしに動かすゼロショット転移を産業用ロボットのピック&プレースで実証した。
原題: Sim-to-Real Transfer via a Style-Identified Cycle Consistent Generative Adversarial Network: Zero-Shot Deployment on Robotic Manipulators through Visual Domain Adaptation / Lucía Güitta-López, Lionel Güitta-López, Jaime Boal 他
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3Dガウシアンスプラッティングによるロボットマニピュレーション向け高忠実度デジタルツイン
3Dガウシアンスプラッティングを用いて数分で高品質なデジタルツインを構築し、意味情報と衝突形状を統合して実機のピック&プレースを実現した。
原題: A High-Fidelity Digital Twin for Robotic Manipulation Based on 3D Gaussian Splatting / Ziyang Sun, Lingfan Bao, Tianhu Peng 他
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WheelArm-Sim:支援ロボティクスにおける統合制御のための操作・移動複合マルチモーダル合成データ生成シミュレータ
車椅子とロボットアームを統合したWheelArmシステムの機械学習モデル開発に向け、Isaac Sim上で操作と移動を組み合わせたマルチモーダル合成データを生成するシミュレータを提案し、13タスク・232軌道・67,783サンプルのデータセットを収集して有効性を検証した。
原題: WheelArm-Sim: A Manipulation and Navigation Combined Multimodal Synthetic Data Generation Simulator for Unified Control in Assistive Robotics / Guangping Liu, Tipu Sultan, Vittorio Di Giorgio 他
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V-CAGE: 長期的な身体動作タスクのための文脈認識型生成と検証
VLMによる検証ループと階層的指示分解を組み合わせ、物理的・意味的に整合した大規模操作データセットを生成するフレームワークを提案。
原題: V-CAGE: Context-Aware Generation and Verification for Scalable Long-Horizon Embodied Tasks / Yaru Liu, Ao-bo Wang, Nanyang Ye
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VLMが自動生成するビヘイビアツリーと能動知覚によるReal2Sim
VLMが自然言語指示から不足する物理パラメータを特定し、ビヘイビアツリーを自動生成して接触を伴うロボット動作で効率的に推定するReal2Simフレームワークを提案。
原題: Real2Sim via Active Perception with Behavior Trees Automatically Generated by VLMs / Alessandro Adami, Sebastian Zudaire, Ruggero Carli 他
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接触を考慮したニューラルダイナミクス
シミュレータの力学を触覚接触情報で補正するニューラルダイナミクスモデルを学習し、接触を伴うタスクのsim-to-realギャップを縮小する手法を提案。
原題: Contact-Aware Neural Dynamics / Changwei Jing, Jai Krishna Bandi, Jianglong Ye 他
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Point Bridge: クロスドメイン方策学習のための3D表現
VLMで抽出した点群表現とTransformer方策を用い、合成データのみで実世界マニピュレーションのゼロショットsim-to-real転移を実現するフレームワーク。
原題: Point Bridge: 3D Representations for Cross Domain Policy Learning / Siddhant Haldar, Lars Johannsmeier, Lerrel Pinto 他
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LogicEnvGen: タスク論理に基づく多様な具現化AI向けシミュレーション環境の生成
LLMを用いてエージェントのタスク実行論理を解析し、論理的に多様なシミュレーション環境をテストケースとして自動生成する手法を提案。
原題: LogicEnvGen: Task-Logic Driven Generation of Diverse Simulated Environments for Embodied AI / Jianan Wang, Siyang Zhang, Bin Li 他
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MATTERIX:ロボティクス支援化学実験室自動化のためのデジタルツイン
化学実験室の高忠実度デジタルツインを構築するGPU加速マルチスケールロボットシミュレーションフレームワークを提案し、ロボット操作・粉体/液体動力学・熱伝達・化学反応を統合してsim-to-real転移を実証した。
原題: MATTERIX: toward a digital twin for robotics-assisted chemistry laboratory automation / Kourosh Darvish, Arjun Sohal, Abhijoy Mandal 他
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現実ギャップの解消:力ベースの巧みな把持と操作のためのゼロショットSim-to-Real展開
高密度触覚フィードバックと関節トルクセンシングを活用した強化学習フレームワークを構築し、シミュレーションのみで訓練した五指ハンドの制御方策を実機にゼロショット転移させ、把持力追従と物体の再配向を実現した。
原題: Closing the Reality Gap: Zero-Shot Sim-to-Real Deployment for Dexterous Force-Based Grasping and Manipulation / Zhe Zhao, Haoyu Dong, Zhengmao He 他
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データ駆動型テラメカニクスによる月面ローバー向けリアルタイムシミュレータ
月面ローバーの走行を高忠実度で再現するため、実験とシミュレーションから得たデータで滑りと沈下の回帰モデルを構築し、リアルタイムで動作するテラメカニクスシミュレータを実現した。
原題: Data-Driven Terramechanics Approach Towards a Realistic Real-Time Simulator for Lunar Rovers / Jakob M. Kern, James M. Hurrell, Shreya Santra 他
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Sim2real画像変換による固定カメラデータからの視点ロバスト方策
固定カメラの実世界データとシミュレーションを組み合わせ、未見の視点でも頑健に動作するロボットマニピュレーション方策を実現する画像変換手法MANGOを提案。
原題: Sim2real Image Translation Enables Viewpoint-Robust Policies from Fixed-Camera Datasets / Jeremiah Coholich, Justin Wit, Robert Azarcon 他
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サイバーフィジカルモビリティラボにおけるゼロショットMARLベンチマーク
シミュレーション・デジタルツイン・実機を統合したCPM Lab上で、MARLによる自動運転車両の運動計画ポリシーのゼロショットsim-to-real転送を評価する再現可能なベンチマークを提案し、性能劣化の要因を分析した。
原題: Zero-Shot MARL Benchmark in the Cyber-Physical Mobility Lab / Julius Beerwerth, Jianye Xu, Simon Schäfer 他
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PolaRiS: 汎用ロボットポリシーのためのスケーラブルな実世界→シミュレーション評価
実世界の短い動画スキャンからニューラル再構成で高忠実度なシミュレーション環境を構築し、汎用ロボットポリシーを実世界と強く相関する形で評価できるようにしたフレームワーク。
原題: PolaRiS: Scalable Real-to-Sim Evaluations for Generalist Robot Policies / Arhan Jain, Mingtong Zhang, Kanav Arora 他
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sim2art: 合成データのみで単眼動画から関節物体を高精度にモデリング
単眼動画から関節物体の3D部位分割と関節パラメータを復元するフレームワークを提案。合成データのみで学習しながら実世界に汎化し、多様な物体カテゴリを含む新ベンチマークも導入した。
原題: sim2art: Accurate Articulated Object Modeling from a Single Video using Synthetic Training Data Only / Arslan Artykov, Tom Ravaud, Corentin Sautier 他
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自動運転レーシングスタックのための高速で現実的な自動シナリオシミュレーションとレポート
自動運転レーシングスタック向けに、高忠実度車両モデルとFMUを基盤とし、リアルタイムの最大3倍速で動作する自動シミュレーション・レポートパイプラインを構築した。シナリオ初期化や故障注入機能を備え、CI/CDでの検証を可能にする。
原題: Fast and Realistic Automated Scenario Simulations and Reporting for an Autonomous Racing Stack / Giovanni Lambertini, Matteo Pini, Eugenio Mascaro 他
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AnyTask: Sim-to-Realポリシー学習を進めるための自動タスク・データ生成フレームワーク
GPUシミュレーションと基盤モデルを組み合わせ、多様なマニピュレーションタスクの設計から専門家デモ生成、実機転移までを自動化するフレームワークを提案。生成データで学習したポリシーが実機で平均44%の成功率を達成。
原題: AnyTask: an Automated Task and Data Generation Framework for Advancing Sim-to-Real Policy Learning / Ran Gong, Xiaohan Zhang, Jinghuan Shang 他
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15分でヒューマノイドのsim-to-real歩行を学習
オフポリシーRL(FastSAC/FastTD3)と大規模並列環境を組み合わせ、Unitree G1やBooster T1の歩行制御を単一GPUで15分で学習し実機転移を実現した。
原題: Learning Sim-to-Real Humanoid Locomotion in 15 Minutes / Younggyo Seo, Carmelo Sferrazza, Juyue Chen 他
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シミュレーションと現実を繋ぐ:セマンティック2Dガウシアンスプラッティングによるドメイン間転移
物体中心のドメイン不変な空間特徴を抽出するセマンティック2Dガウシアンスプラッティングを提案し、シミュレーションから実世界への操作タスクの転移性能を向上させた。
原題: Bridging Simulation and Reality: Cross-Domain Transfer with Semantic 2D Gaussian Splatting / Jian Tang, Pu Pang, Haowen Sun 他
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代理コンプライアンスモデリングによる軟体ロボットの強化学習歩行
軟体ロボットの変形を剛体シミュレータ内の間接変数で表現し、強化学習で歩行を学習させ、実機への高忠実度な転移を実現した。
原題: Surrogate compliance modeling enables reinforcement learned locomotion gaits for soft robots / Jue Wang, Mingsong Jiang, Luis A. Ramirez 他
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車両ダイナミクスのデータ駆動型モデリングと補正
時間依存入力を局所パラメータ化し、DRIPSとFMLの2手法で車両ダイナミクスを学習・補正するデータ駆動フレームワークを提案。
原題: Data-Driven Modeling and Correction of Vehicle Dynamics / Nguyen Ly, Caroline Tatsuoka, Jai Nagaraj 他
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LeLaR: AIベース衛星姿勢制御器の初の軌道上実証
シミュレーションで深層強化学習により訓練した姿勢制御器を3Uナノ衛星InnoCubeに搭載し、軌道上で慣性指向マヌーバを実証、従来のPD制御器と比較した。
原題: LeLaR: The First In-Orbit Demonstration of an AI-Based Satellite Attitude Controller / Kirill Djebko, Tom Baumann, Erik Dilger 他
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