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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: 2026/5/1 ／ 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 →- 論文ベンチマークロボティクス
WorldArena 2.0：モダリティ・機能・プラットフォームにわたる身体化ワールドモデルベンチマークの拡張
身体化ワールドモデルの評価を、視覚のみから視触覚へ、政策評価から強化学習環境としての利用へ、シミュレータから実ロボットへと拡張したベンチマークを提案した。
原題: WorldArena 2.0: Extending Embodied World Model Benchmarking on Modality, Functionality and Platform ／ Yu Shang, Yinzhou Tang, Yiding Ma 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
EvoNav: 大規模言語モデルを用いたロボットナビゲーションの進化的報酬関数設計
ロボットナビゲーションの強化学習における報酬関数の設計を、大規模言語モデルと進化的アルゴリズムで自動化する手法を提案した論文。
原題: EvoNav: Evolutionary Reward Function Design for Robot Navigation with Large Language Models ／ Zhikai Zhao, Chuanbo Hua, Federico Berto 他
日本語で読む → - 論文軌道計画ロボティクス
学習加速型最適化に基づく空中・地上協調ハンドオーバー軌道計画
UAVとUGVの協調ハンドオーバー任務において、LSTMによるニューラル予測を最適化の初期解として用いることで、計算を3倍以上高速化し成功率100%を達成した軌道計画手法を提案した。
原題: Learning-Accelerated Optimization-based Trajectory Planning for Cooperative Aerial-Ground Handover Missions ／ Jingshan Chen, Bochen Yu, Henrik Ebel 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
CSR: 大規模キャッシュ状態表現による無限地平リアルタイムポリシー
大規模LLMをロボットの連続的認知エンジンとして使う際のレイテンシ問題を解決するため、KVキャッシュ再利用を最適化するCSRフレームワークと、非同期状態調整アルゴリズムを提案し、実機で26倍のレイテンシ削減を達成した。
原題: CSR: Infinite-Horizon Real-Time Policies with Massive Cached State Representations ／ Robin Karlsson, Go Suzui
日本語で読む → - 論文運動計画ロボティクス
関節空間制約下での検証済みタスク空間運動計画
関節角度制限を考慮し、各ステップで到達可能な最大の直方体を半正定値計画で計算してステップサイズを適応させることで、関節制限違反ゼロで目標到達率100%を達成するプランナーを提案した。
原題: Verified Task-Space Motion Planning Under Joint-Space Constraints ／ Hanjiang Hu, Changliu Liu, Yebin Wang
日本語で読む → - 論文経路計画cs.CG
限られた航続距離のドローンによる線分検査の最適化
ドローンのバッテリー制約下で、太陽光発電所の配管などの線分を効率的に検査するための経路計画問題を扱い、NP困難性の証明と近似アルゴリズムを提案した論文。
原題: Optimizing Line Segment Inspection with Limited-Range Drones ／ José-Miguel Díaz-Báñez, José-Manuel Higes, Alina Kasiuk 他
日本語で読む → - 論文動作計画ロボティクス
信号時相論理下での動作計画のための実現可能性を考慮したハイブリッド制御
局所制約充足をモデル化する離散変数を用いて計画と制御設計を統合し、非凸な作業空間を円盤に変換して制御バリア関数を設計することでデッドロックを回避する手法を提案した。
原題: Feasibility-aware Hybrid Control for Motion Planning under Signal Temporal Logics ／ Panagiotis Rousseas, Dimos V. Dimarogonas
日本語で読む → - 論文ライブラリ/幾何計算ロボティクス
SE3Kit: ロボティクス向け特殊幾何プリミティブの軽量Pythonライブラリ
ロボティクスで使うSE(3)やSO(3)の演算を、NumPyのみで軽量かつ数学的に厳密に実装したPythonライブラリを提案した。
原題: SE3Kit: A Lightweight Python Library for Specialized Geometric Primitives in Robotics ／ Daniyal Maroufi, Omid Rezayof, Farshid Alambeigi
日本語で読む → - 論文3Dビジュアルグラウンディング画像認識
SceneGraphGrounder: 構造化シーングラフマッチングによるゼロショット3Dビジュアルグラウンディング
3Dシーングラフを構築し、クエリをグラフとして照合することで、ゼロショットで3D物体を言語指示により特定する手法を提案した。
原題: SceneGraphGrounder: Zero-Shot 3D Visual Grounding via Structured Scene Graph Matching ／ Xuefei Sun, Xujia Zhang, Brendan Crowe 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
磁気ポテンシャル場を用いた自律UAVの安全な3次元経路計画
Maxwell方程式に基づく磁場ポテンシャル場を3次元に拡張し、LiDARボクセルから障害物を考慮したポテンシャル場を予測する畳み込みオートエンコーダを用いて、都市環境でのUAV経路計画を高速化する手法を提案した。
原題: Safe Aerial 3D Path Planning for Autonomous UAVs using Magnetic Potential Fields ／ Haechan Mark Bong, Giovanni Beltrame
日本語で読む → - 論文多目的強化学習ロボティクス
多目的方策最適化のための適応的スムーズ・チェビシェフ注意機構
ロボットの多目的強化学習において、非凸なパレート最適解を安定して発見するため、勾配干渉に応じて最適化の滑らかさを動的に調整する適応的スムーズ・チェビシェフ枠組みを提案した。
原題: Adaptive Smooth Tchebycheff Attention for Multi-Objective Policy Optimization ／ Alejandro Murillo-Gonzalez, Mahmoud Ali, Lantao Liu
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
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
日本語で読む → - 論文変形物体操作ロボティクス
ニューラル制御：平衡制約による随伴学習
変形物体操作などで生じる履歴依存の平衡問題に対し、平衡条件の微分を随伴法で計算し、反復解法の展開を避けつつ勾配を伝播する制御フレームワークを提案。実機・シミュレーションのDLO操作で有効性を実証した。
原題: Neural Control: Adjoint Learning Through Equilibrium Constraints ／ Dezhong Tong, Jiawen Wang, Hengyi Zhou 他
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
デモンストレーション周辺での適応的探索のためのエルゴード模倣
模倣学習における訓練と実環境のミスマッチに対応するため、デモの幾何学的構造から目標分布を構築し、追従と探索を適応的に切り替えるエルゴード制御に基づく軌道生成手法を提案した。
原題: Ergodic Imitation for Adaptive Exploration around Demonstrations ／ Ziyi Xu, Cem Bilaloglu, Yiming Li 他
日本語で読む → - 論文ロボット操作ロボティクス
フィードバックワールドモデルによる拡散ポリシーの精密なガイダンス
実行時の観測を利用して予測誤差をオンライン補正するフィードバックワールドモデルを提案し、分布シフト下での予測精度とポリシー性能を向上させた。
原題: Feedback World Model Enables Precise Guidance of Diffusion Policy ／ Tuo An, Jindou Jia, Gen Li 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
制約環境下での3次元ナビゲーションのためのセル分割に基づく経路計画手法
占有グリッドを隣接セル間で相互可視性を保証するセルに分割し、その枠組みでSOCPやMISOCPによる経路最適化を可能にし、さらにYenのk最短経路とSOCPを組み合わせたKSP-SOCP法を提案した。都市様の環境で評価し、大規模問題に適した性能を示した。
原題: A cell-decomposition based path planner for 3D navigation in constrained workspaces ／ João P. L. Morais, Luciano C. A. Pimenta, Marcelo A. Santos 他
日本語で読む → - 論文ワールドモデル画像認識
EA-WM: イベント認識型生成ワールドモデルと構造化された運動学から視覚へのアクションフィールド
ロボットのワールドモデルにおいて、アクション信号を利用してビデオ生成を誘導し、正確なロボットの空間幾何学と物体との相互作用を保持する新しい生成モデルを提案した。
原題: EA-WM: Event-Aware Generative World Model with Structured Kinematic-to-Visual Action Fields ／ Zhaoyang Yang, Yurun Jin, Lizhe Qi 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
EXACT-MPPI: 点群からの任意フットプリントロボットのための正確な符号付き距離ナビゲーションを経路積分制御で実現
点群観測と疎なガイダンスから、中間マップ表現なしで直接モーションコマンドを生成する、学習不要の局所ナビゲーションフレームワークを提案。任意の凸・凹フットプリントを正確に扱う符号付き距離評価をMPPIコントローラに組み込み、GPU並列でリアルタイム制御を実現した。
原題: EXACT-MPPI: Exact Signed-Distance Navigation for Arbitrary-Footprint Robots from Point Clouds via Path Integral Control ／ Chen Peng, Zhikang Ge, Wenwu Lu 他
日本語で読む → - 論文キャラクタ制御cs.GR
NaP-Control: 拡散事前分布を操る高速・多用途キャラクタ制御
強化学習で拡散ポリシーのノイズを操作し、タスクに応じた動作を高速・高精度に生成するキャラクタ制御手法を提案した。
原題: NaP-Control: Navigating Diffusion Prior for Versatile and Fast Character Control ／ Chia-Wen Chen, Yan Wu, Korrawe Karunratanakul 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
Dynamic-TD3: 動的障害物軌道予測を用いたUAV経路計画のための新規アルゴリズム
UAVナビゲーションの安全性と探索のジレンマを解決するため、物理的制約を組み込んだ強化学習フレームワークDynamic-TD3を提案し、動的障害物環境での衝突回避性能と飛行効率を向上させた。
原題: Dynamic-TD3: A Novel Algorithm for UAV Path Planning with Dynamic Obstacle Trajectory Prediction ／ Wentao Chen, Jingtang Chen, Mingjian Fu 他
日本語で読む → - 論文空中操作/制御ロボティクス
移動プラットフォーム間のフック式空中運搬のためのロバスト適応予測制御
フック付き空中マニピュレータによる移動プラットフォーム間の自動ピックアンドプレースを実現するため、デジタルツインモデルを用いた適応MPCを提案し、不確実性を考慮したロバスト制御を実証した。
原題: Robust Adaptive Predictive Control for Hook-Based Aerial Transportation Between Moving Platforms ／ Péter Antal, Andrea Carron, Melanie Zeilinger 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
ハンド・イン・ザ・ループ：シームレスな手と腕の介入による巧みな操作のためのVLAポリシー改善
高自由度ロボットハンドの巧みな操作において、人間の介入時に発生する「ジェスチャージャンプ」を防ぐため、人間の修正意図と自律ポリシー実行をブレンドする介入手法HandITLを提案し、介入ジッタや把持失敗を大幅に低減した。
原題: Hand-in-the-Loop: Improving VLA Policies for Dexterous Manipulation via Seamless Hand-Arm Intervention ／ Zhuohang Li, Liqun Huang, Wei Xu 他
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
LE-PAVD: 学習強化型物理認識車両ダイナミクスによる高速自動運転ナビゲーション
物理モデルと学習コンポーネントを統合したハイブリッド車両ダイナミクスモデルを提案し、高速自動運転レースでの状態予測精度と閉ループ性能を向上させた。
原題: LE-PAVD: Learning-Enhanced Physics-Aware Vehicle Dynamics for High-Speed Autonomous Navigation ／ Musabbir Ahmed Arrafi, Malik Ali, Nicholas M. Stiffler 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
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
マルチロボット持続監視における最悪ケース重み付き遅延の最小化：理論と強化学習に基づく解法
重み付きグラフ上でのマルチロボット持続監視問題を扱い、無限時間地平線での最悪ケース重み付き遅延を最小化する軌道設計を提案。尾部性能指標を導入し、強化学習を用いた解法とベンチマークを提供する。
原題: Minimizing Worst-Case Weighted Latency for Multi-Robot Persistent Monitoring: Theory and RL-Based Solutions ／ Weizhen Wang, Ziheng Wang, Jianping He 他
日本語で読む → - 論文連続体ロボットロボティクス
回転リング対を用いた力応答を調整可能な磁気連続体ロボットの設計
外部磁場を制御せずに先端の磁気応答をオンライン調整できる新しい連続体ロボットを提案し、最大33.8mmのたわみと高精度なモデルを示した。
原題: Design of Magnetic Continuum Robots with Tunable Force Response Using Rotational Ring Pairs ／ Alex Sayres, Giovanni Pittiglio
日本語で読む → - 論文触覚/精密組立ロボティクス
到達から挿入へ：サブミリ公差下での触覚強化精密組立
模倣学習と強化学習を組み合わせた二段階手法で、精密挿入タスクを高成功率かつ低接触力で実現した。
原題: From Reach to Insert: Tactile-Augmented Precision Assembly under Sub-Millimeter Tolerances ／ Xinpan Meng, Siyao Huang, JingPu Yang 他
日本語で読む → - 論文ロボット設計ロボティクス
極限の動的対称性が全方位・多機能ロボットを可能にする
ロボットの重心加速度の均一性を「動的対称性」として定義し、シミュレーションと実機でその効果を検証。動的対称性を高めた球状ロボットが、全方位移動や障害物走破、自己安定化などに優れることを示した。
原題: Extreme dynamic symmetry enables omnidirectional and multifunctional robots ／ Jiaxun Liu, Boxi Xia, Boyuan Chen
日本語で読む → - 論文データ収集画像認識
EgoKit: 異種デバイスを統合した低コストな自己中心視点データ収集の実現
異なるデバイス（スマホ、スマートグラス、XRヘッドセットなど）で統一的な自己中心視点（エゴセントリック）動画と手首視点動画を収集できるツールキットEgoKitを提案した。
原題: EgoKit: Towards Unified Low-Cost Egocentric Data Collection with Heterogeneous Devices ／ Liuchuan Yu, Erdem Murat, Beichen Wang 他
日本語で読む → - 論文模倣学習/手術支援ロボティクス
開腹手術におけるロボット支援のための模倣学習：縫合追従動作における複数ポリシーの評価
開腹手術での縫合補助動作（掴む・引く・離す）を対象に、4種類の模倣学習ポリシーを比較評価し、π0が最も高い性能とデータ効率を示した。
原題: Imitation Learning for Robot Assistance in Open Surgery: A Multi-Policy Evaluation on Suture Following ／ Xucheng Wang, Zhizhou Yang, Xiaoman Zhang 他
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