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: 2026/5/1 ／ arXivを3時間ごとに自動収集
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多マージン最適輸送とシュレーディンガー橋による最適かつスケーラブルなMAPF
匿名マルチエージェント経路探索を多マージン最適輸送問題として定式化し、線形計画問題に帰着させて最適解を得る手法を提案。さらにシュレーディンガー橋による確率的枠組みで大規模問題へのスケーラビリティを実現した。
原題: Optimal and Scalable MAPF via Multi-Marginal Optimal Transport and Schr\"odinger Bridges ／ Usman A. Khan, Joseph W. Durham
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二段階最適化によるセンサ連続再配置を伴う監視回避ゲーム
敵対的UASと異種センサネットワークのゼロ和微分ゲームを定式化し、センサを建物境界上で連続的に再配置する手法を提案。勾配法で最適化可能な平滑近似を用い、交互二段階最適化で局所ナッシュ均衡を求める。
原題: A Surveillance Evasion Game with Continuous Sensor Redeployment via Bilevel Optimization ／ Jaehyeok Kim, Kartik A. Pant, Joseph Kinerson 他
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階層的サブ問題展開とワークスペース分解の精緻化によるスケーラブルなマルチロボット動作計画
複数移動ロボットの動作計画において、ワークスペース分解に基づく離散探索でロボット間の協調を図り、反復的に分解を精緻化することで、より小さな非結合構成空間を探索し、計画時間を最大一桁改善する手法を提案した。
原題: Scalable Multi-robot Motion Planning via Hierarchical Subproblem Expansion and Workspace Decomposition Refinement ／ Isaac Ngui, Courtney McBeth, James D. Motes 他
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ロボット群における完全被覆採餌のための訪問グリッド
ロボット群による完全な資源収集を目指し、グリッドベースの確率的採餌戦略を提案。訪問回数が少ない領域への探索バイアスにより、後期段階の収集効率を向上させる。
原題: A Visitation Grid for Complete Coverage Foraging in Robot Swarms ／ Qi Arturo Gonzalez, Yifeng Gao, Li Zhang 他
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TriSweep: 電磁サイドチャネル解析のための4ドローンスウォームフレームワーク
4台のドローン群を用いて、離れた位置から組み込みマイコンの電磁波漏洩を解析するシミュレーションフレームワークを提案。マスク対策されたAES暗号の鍵を推定する。
原題: TriSweep: A Four-Drone Swarm Framework for Electromagnetic Side-Channel Analysis ／ Eric Yocam, Varghese Vaidyan
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接続グラフ上のAoIを考慮したマルチロボットセンシングと輸送
複数のロボットが分散プロセスを監視し、基地局へ測定値を届ける際の情報鮮度(AoI)を最適化する問題を扱い、下限の導出と最適な資源配分・輸送経路設計を提案した論文。
原題: AoI-Aware Multi-Robot Sensing and Transport on Connected Graphs ／ John Tadrous
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張力-推力フィードフォワードによる受動的耐故障性：ケーブル切断を伴う分散型マルチUAV吊荷輸送のハイブリッド入力-状態安定性
マルチUAV吊荷輸送中にケーブルが突然切断された際、各機体の張力計測値を直接推力指令にフィードバックする受動的アーキテクチャを提案し、切断後の回復を理論的に保証する。5機・10kgペイロードのシミュレーションで有効性を実証した。
原題: Passive Fault Tolerance through Tension-to-Thrust Feed-Forward: Hybrid Input-to-State Stability for Decentralized Multi-UAV Slung-Load Transport under Abrupt Cable Severance ／ Hadi Hajieghrary, Paul Schmitt
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オクルージョンに基づく小型ロボット群による障害物回避物体輸送
群ロボットが障害物で遮られた目標への物体輸送を、サブゴール形成により可能にする分散型戦略を提案し、シミュレーションでその有効性を示した。
原題: Occlusion-Based Object Transportation Around Obstacles With a Swarm of Miniature Robots ／ Breno Cunha Queiroz, Daniel MacRae
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強化学習による分散型マルチエージェントシステムの優先度駆動制御と通信
モデルフリーの強化学習を用いて、分散型マルチエージェントシステムにおける通信優先度と制御ポリシーを同時に学習する手法を提案した論文。
原題: Priority-Driven Control and Communication in Decentralized Multi-Agent Systems via Reinforcement Learning ／ Qingyun Guo, Junyi Shi, Tomasz Piotr Kucner 他
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共に飛ぶ：未知環境における航空ロボットチームのための人間誘導型没入共有制御
VRベースの共有制御フレームワークを提案し、オペレータがドローンチームをリアルタイムで誘導しながら衝突回避と協調ナビゲーションを実現する。
原題: Flying Together: Human-Guided Immersive Shared Control for Aerial Robot Teams in Unknown Environments ／ Lou De Bel-Air, Luca Morando, Ruitao Chen 他
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具現化マルチエージェントシステムにおける同意連鎖の劣化：AIエージェントガバナンスとロボット倫理の橋渡し
複数のロボットが連携してタスクを委譲する際に、人間の同意がどのように劣化・崩壊するかを分析する枠組み「同意連鎖劣化(CCD)」と、それを監視する3層ガバナンスアーキテクチャ「CoRVE」を提案した論文。
原題: Consent Chain Degradation in Embodied Multi-Agent Systems: Bridging the Gap Between AI Agent Governance and Robot Ethics ／ Mehmet Haklidir
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5G O-RANネットワークにおける非地上ユーザー向けxAppによるリソース管理
O-RAN環境でUAVのハンドオーバーを予測最適化するDDQNベースのxAppを提案し、転移学習で複数シナリオの知識を統合。ハンドオーバー回数を最大54.6%削減しつつ、遮断確率をほぼゼロに維持することを示した。
原題: xApp Empowered Resource Management for Non-Terrestrial Users in 5G O-RAN Networks ／ Mohammed M. H. Qazzaz, Syed Ali Zaidi, Aubida A. Al-Hameed 他
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CommandSwarm: ロボット群のための安全性を考慮した自然言語からビヘイビアツリー生成
自然言語の指示からロボット群の実行可能なビヘイビアツリーを生成するパイプラインを提案し、安全性フィルタと検証を組み合わせて、小型LLMでも高い精度で生成できることを示した。
原題: CommandSwarm: Safety-Aware Natural Language-to-Behavior-Tree Generation for Robotic Swarms ／ Mohammed Majid, Amjad Yousef Majid
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三次元不均一環境におけるソフト人工ヘビの学習・移動・ナビゲーション
生物に着想を得た駆動・センシングモデルを強化学習に統合し、ソフト人工ヘビが複雑な三次元地形を自律的にナビゲートする枠組みを提案した。
原題: Learning, locomotion, and navigation of soft synthetic snakes in three-dimensional, heterogeneous environments ／ Xiaotian Zhang, Ali Albazroun, Tixian Wang 他
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AirBender: 二重UAVによる曲げ可能物体の適応的輸送
この論文では、2台のUAVが協調して曲げ可能な物体を軌道に沿って輸送するための適応制御器を提案し、物体の弾性特性を事前に知らなくても安定した追従を実現する。
原題: AirBender: Adaptive Transportation of Bendable Objects Using Dual UAVs ／ Jiawei Xu, Longsen Gao, Rafael Fierro 他
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MR-SLAM: 複数ロボットマッピングのための複合現実による没入型空間監視
Meta Quest 3ヘッドセットを用いて、複数のTurtleBot3ロボットを遠隔操作しながらSLAMマッピングを監視する複合現実システムを提案し、実機評価でその有効性を示した。
原題: MR-SLAM: Immersive Spatial Supervision for Multi-Robot Mapping via Mixed Reality ／ Prakash Aryan, Cem Erdogdu, Kavinaya Kumarchokkappan 他
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固定翼UAV回廊における待機UAV再挿入のための誘導法
固定翼UAVの回廊で、待機レーンからメインレーンへの安全な再挿入を実現する誘導アルゴリズムを開発し、数値シミュレーションで検証した。
原題: Loiter UAV Reinsertion Guidance for Fixed-wing UAV Corridors ／ Pradeep J, Kedarisetty Siddhardha, Ashwini Ratnoo
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不確実性を考慮したマルチUAVシステム向け3D位置補正
マルチUAVの自己位置推定を、隣接機との距離情報と信頼度スコアを融合して補正する分散型の軽量手法を提案。コールドスタートや妨害時でも精度を維持する。
原題: Uncertainty-Aware 3D Position Refinement for Multi-UAV Systems ／ Hosam Alamleh, Damir Pulatov
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ミッションを伝えれば群れが動く：Web-of-Dronesにおけるエージェント強化LLM推論
自然言語でミッションを指示するとUAV群が自律実行する、LLMベースの群制御フレームワークを提案・評価した論文。
原題: Say the Mission, Execute the Swarm: Agent-Enhanced LLM Reasoning in the Web-of-Drones ／ Andrea Iannoli, Lorenzo Gigli, Luca Sciullo 他
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異方性拡散駆動によるマルチロボットシステムのエルゴード被覆
マルチロボットのエルゴード探索に異方性拡散（Perona-Malik拡散）を導入し、目標分布の変化に応じてエラー伝播を方向付ける新しいポテンシャル場を生成する手法を提案した。
原題: Anisotropic Diffusion-Driven Ergodic Coverage in Multi-Robot Systems ／ Thales C. Silva, Anoop Kiran, Nora Ayanian
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非接触物体操作のための音響ロボット群の分散LLM駆動協調
音響浮揚ロボット群を自然言語で制御する分散フレームワークを提案し、音声認識とLLMによるタスク計画をJSON形式で表現して、逐次・並列・同期操作を実現した。
原題: Decentralized LLM-Driven Coordination of Acoustic Robots for Contactless Object Manipulation ／ Yingying Wang, Narsimlu Kemsaram, Sriram Subramanian
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車両プラトゥーンの横方向ストリング安定性：定式化、定義、および解析
本論文は、隊列走行における横方向の追従誤差の伝播を扱う横方向ストリング安定性の枠組みを提案し、弧長（オイラー的）視点に基づく定義と2つの制御戦略を解析する。
原題: Lateral String Stability for Vehicle Platoons: Formulation, Definition, and Analysis ／ Sixu Li, Swaroop Darbha, Yang Zhou
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部分既知環境下でのヘテロロボットチームのための偵察支援計画
地上ロボットの移動コストを削減するため、偵察用ドローンが情報収集を支援する計画フレームワークを提案し、情報利得に基づく行動刈り込みとグラフニューラルネットワークによる高速化を実現した。
原題: Scout-Assisted Planning for Heterogeneous Robot Teams under Partially Known Environments ／ Hoang-Dung Bui, Abhish Khanal, Raihan Islam Arnob 他
日本語で読む → - 論文群制御cs.MA
グリッドワールドから倉庫へ：AGV向け軽量ワンショット多エージェント経路探索の適応
差動駆動AGVの現実的な制約（回転コスト、加減速、追突防止）を考慮した多エージェント倉庫経路探索（MAWPF）を提案し、既存のMAPFアルゴリズムを適応・比較した。
原題: From Gridworlds to Warehouses: Adapting Lightweight One-shot Multi-Agent Pathfinding for AGVs ／ Hiroki Nagai, Keisuke Okumura
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創発的な領域分割と基地局の状況認識を備えたマルチロボット巡回のための分散アルゴリズム
マルチロボット巡回のための新しい分散アルゴリズムLR-PTを提案し、シミュレーションで既存手法より高い巡回効率と基地局の状況認識向上を実証した。
原題: Distributed Algorithm with Emergent Area Partitioning and Base Station's Situation Awareness for Multi-Robot Patrolling ／ Kazuho Kobayashi, Shohei Kobayashi, Seiya Ueno 他
日本語で読む → - 論文群制御math.OC
安全集合に基づく非線形マルチエージェント衝突回避のための分散型緊急時MPC
エージェント間で軌道情報を共有しない非線形マルチエージェントシステムに対し、各エージェントが局所最適化と安全集合の更新により衝突回避を保証する分散型MPCフレームワークを提案した。
原題: Decentralized Contingency MPC based on Safe Sets for Nonlinear Multi-agent Collision Avoidance ／ Max Studt, Georg Schildbach
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多対多マルチエージェント集配問題
倉庫内の複数ロボットが、複数の場所から取り出し・保管が可能なSKU単位のタスクを効率的に割り当てる多対多MAPD問題を解くアルゴリズムM2Mを提案し、シミュレーションで従来手法より最大2万2千件多くタスクを完了できることを示した。
原題: Many-to-Many Multi-Agent Pickup and Delivery ／ Ethan Schneider, Jingkai Chen, Tianyi Gu 他
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PECMAN: 未知環境における知覚連携型マルチエージェントナビゲーション
未知環境でのマルチエージェントナビゲーションのために、分散型ツリーモーフィングと共有知覚戦略を用いたPECMANを提案し、シミュレーションと実機実験で有効性を示した。
原題: PECMAN: Perception-enabled Collaborative Multi-Agent Navigation in Unknown Environments ／ Tianchonghui Fang, Shaunak Roy, Shalabh Gupta
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濁った浅海域における自律型水上艇を用いたソナー-GPS融合による海底地図作成
濁った浅海域での海底地図作成のため、前方視ソナーとGPS/IMU/コンパスを拡張カルマンフィルタで統合し、ドリフトを抑えるフレームワークを提案した。実地試験で精度向上を確認した。
原題: Sonar-GPS Fusion for Seabed Mapping in Turbid Shallow Waters with an Autonomous Surface Vehicle ／ Yisheng Zhang, Michael Xu, Alan Williams 他
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意図優先の航空機間V2Vによる戦術的協調と分離：密度と外乱下でのプロトコルと性能
低空密集運用向けに、意図情報を優先する航空機間V2V通信スタックを提案・実装し、実証実験で密度や外乱下での性能を評価した。
原題: Intent-First Aerial V2V for Tactical Coordination and Separation: Protocol and Performance Under Density and Disturbance ／ Mehrnaz Sabet
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