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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
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超深海における自律物体回収のシミュレーション研究：吸着式エンドエフェクタを備えたAUV
超深海環境での自律物体回収ミッションを、吸着式エンドエフェクタを備えたAUVの高忠実度シミュレーションで検証し、実機投入前の有効性を示した。
原題: Towards reliable subsea object recovery: a simulation study of an auv with a suction-actuated end effector ／ Michele Grimaldi, Yosaku Maeda, Hitoshi Kakami 他
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視線で意図を読む：基盤モデルによる注視誘導型ロボットマニピュレーション
自己中心視点の視線追跡と視覚言語モデルを組み合わせ、ユーザーの注視から意図を推論して卓上マニピュレーションを自律実行するシステムGAMMAを提案した。
原題: Intent at a Glance: Gaze-Guided Robotic Manipulation via Foundation Models ／ Tracey Yee Hsin Tay, Xu Yan, Jonathan Ouyang 他
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ティモシェンコ梁理論に基づくスライディングモード制御器を用いた腱駆動ロボット手首の開発
腱駆動のロボット手首をティモシェンコ梁理論でモデル化し、高速応答と高精度な軌道追従を実現するスライディングモード制御器を設計・検証した論文。
原題: A Sliding Mode Controller Based on Timoshenko Beam Theory Developed for a Tendon-Driven Robotic Wrist ／ Shifa Sulaiman, Mohammad Gohari, Francesco Schetter 他
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到達可能集合グラフ上の接触リッチSE(2)マニピュレーションのための近似最適大域計画
接触を活用したマニピュレーションのための近似最適計画手法を提案し、到達可能集合のグラフをオフライン構築してオンラインで計画することで、従来手法より61%コストを削減し91%の成功率を達成した。
原題: Approximately Optimal Global Planning for Contact-Rich SE(2) Manipulation on a Graph of Reachable Sets ／ Simin Liu, Tong Zhao, Bernhard Paus Graesdal 他
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電子機器の協調的双腕ロボット分解のためのグラフベース適応計画(eGRAP)
視覚・動的計画・双腕実行を統合し、電子機器を自律分解するeGRAPを提案。HDDで高い成功率と効率的なサイクルタイムを実証。
原題: Graph-Based Adaptive Planning for Coordinated Dual-Arm Robotic Disassembly of Electronic Devices (eGRAP) ／ Adip Ranjan Das, Maria Koskinopoulou
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意味知識グラフ埋め込みによるロボットマニピュレータの深層強化学習効率化
知識グラフ埋め込みを視覚観測と組み合わせて強化学習エージェントに環境の文脈情報を与え、マニピュレータの学習時間を最大60%短縮しつつタスク精度を約15ポイント向上させた。
原題: Boosting Deep Reinforcement Learning with Semantic Knowledge for Robotic Manipulators ／ Lucía Güitta-López, Vincenzo Suriani, Jaime Boal 他
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接触陰的・厳密二次微分を用いたロバスト剛体組立の最適制御
微分可能な物理シミュレーションと二次の解析微分を活用し、シミュレーション回数を抑えつつ剛体組立動作を計画するロバスト最適制御手法を提案。実機で99%以上の成功率を達成した。
原題: Robust Rigid Body Assembly via Contact-Implicit Optimal Control with Exact Second-Order Derivatives ／ Christian Dietz, Sebastian Albrecht, Gianluca Frison 他
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シミュレーション学習による多腕腹腔鏡手術ロボットの衝突回避のためのニューラル最小距離推定
多関節手術ロボットの関節角度から腕間の最小距離を深層残差ネットワークで推定し、0.2m未満で衝突警告を出す枠組みを構築した。
原題: Neural Minimum-Distance Estimation for Collision-Aware Operation of Multi-Arm Laparoscopy Surgical Robots Through Learning-from-Simulation ／ Sarvin Ghiasi, Majid Roshanfar, Jake Barralet 他
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EquiForm: 3D点群からのノイズに頑健なSE(3)同変方策学習
点群ノイズによる同変性の崩れを幾何デノイジングと同変コントラスト整合で補正し、ノイズに頑健なSE(3)同変マニピュレーション方策を学習する手法を提案。
原題: EquiForm: Noise-Robust SE(3)-Equivariant Policy Learning from 3D Point Clouds ／ Zhiyuan Zhang, Yu She
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PocketDP3: ポケットサイズの効率的な3D視覚運動ポリシー
重いU-Netデコーダを軽量なMLP-MixerベースのDiffusion Mixerに置き換え、従来の1%未満のパラメータで高性能な3D拡散ポリシーを実現した研究。
原題: PocketDP3: Efficient Pocket-Scale 3D Visuomotor Policy ／ Jinhao Zhang, Zhexuan Zhou, Huizhe Li 他
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不確実性を考慮した葉に隠れたイチゴの把持
葉による遮蔽で生じる形状の不確実性をモンテカルロドロップアウトで複数仮説としてモデル化し、力閉包指標に基づく保守的な把持可否判断を行う手法を提案。
原題: UNCLE-Grasp: Uncertainty-Aware Grasping of Leaf-Occluded Strawberries ／ Malak Mansour, Ali Abouzeid, Zezhou Sun 他
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情報理論による両手協調動作の検出と双腕ロボットの行動計画生成
単一のRGB動画から両手協調作業を情報理論的に解析し、双腕ロボットのモジュール型行動木をワンショットで生成する手法を提案。
原題: Information-Theoretic Detection of Bimanual Interactions for Dual-Arm Robot Plan Generation ／ Elena Merlo, Marta Lagomarsino, Arash Ajoudani
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マスク付きアクションチャンキングによるリアルタイムロボット実行
非同期推論時のチャンク内不整合に対処するため、マスク付きアクションチャンキングで事前学習方策を補正し、遅延に頑健なリアルタイム実行を実現した。
原題: Real-Time Robot Execution with Masked Action Chunking ／ Haoxuan Wang, Gengyu Zhang, Yan Yan 他
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FlyAware: 視覚推定と把持後適応による慣性を考慮した空中マニピュレーション
視覚による把持前の慣性推定と把持後の適応機構を組み合わせ、慣性を考慮した適応制御で空中マニピュレータのロバストな操作を実現した。
原題: FlyAware: Inertia-Aware Aerial Manipulation via Vision-Based Estimation and Post-Grasp Adaptation ／ Biyu Ye, Na Fan, Zhengping Fan 他
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ファジィ論理と強化学習を組み合わせたUR10ロボットアームの特異点回避経路計画
ファジィ論理による安全性判定と強化学習を統合し、UR10アームの特異点を回避しながら目標位置に到達する経路計画手法を提案。シミュレーションと実機で90%の成功率を達成。
原題: Intelligent Singularity Avoidance in UR10 Robotic Arm Path Planning Using Hybrid Fuzzy Logic and Reinforcement Learning ／ Sheng-Kai Chen, Jyh-Horng Wu
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宇宙環境に適応する把持制御への挑戦
複数の感覚情報を統合した潜在空間で強化学習を行い、宇宙のような過酷で多様な環境でも高成功率で物体を把持できる制御方策を実現した。
原題: Towards Space-Based Environmentally-Adaptive Grasping ／ Leonidas Askianakis, Aleksandr Artemov
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安定した手から学ぶ：顕微鏡下でのロボット支援のための弱教師ありエージェント
顕微鏡下でのロボット微細操作において、較正を考慮した知覚とアドミタンス制御を融合した弱教師ありフレームワークを提案し、手動の奥行き注釈なしで高精度な位置決めを実現した。
原題: Learning From a Steady Hand: A Weakly Supervised Agent for Robot Assistance under Microscopy ／ Huanyu Tian, Martin Huber, Lingyun Zeng 他
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双腕ロボットによる太陽電池パネル組立：月面基地の完全自律建設に向けて
月面基地建設のベンチマークとして、双腕ロボットが視覚・制御・専用ハードを統合し、任意に置かれた太陽電池パネルを自律的に接続する手法を実機で実証した。
原題: Assembling Solar Panels by Dual Robot Arms Towards Full Autonomous Lunar Base Construction ／ Luca Nunziante, Kentaro Uno, Gustavo H. Diaz 他
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モンテカルロ木探索による先読み荷物を活用した効果的なオンライン3Dビンパッキング
物流ロボットアームによるオンライン3Dビンパッキングにおいて、先読み情報を活用しMCTSと強化学習を組み合わせることで、分布シフト下でも高い性能を実現した研究。
原題: Effective Online 3D Bin Packing with Lookahead Parcels Using Monte Carlo Tree Search ／ Jiangyi Fang, Bowen Zhou, Haotian Wang 他
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単一の人間デモンストレーションから機能的巧み把持を学習するGenerate, Transfer, Adaptフレームワーク
単一の人間のデモンストレーションから合成データを生成し、カテゴリ内の多様な物体に把持を転移・適応させて、機能的巧み把持を学習するCorDexを提案。
原題: Generate, Transfer, Adapt: Learning Functional Dexterous Grasping from a Single Human Demonstration ／ Xingyi He, Adhitya Polavaram, Yunhao Cao 他
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厳しい運用・制御制約下における油圧インパクトハンマーのデータ駆動制御
テレオペデータから油圧アームの動的モデルを教師あり学習で同定し、RLとMPCでエンドエフェクタを目標姿勢へ到達させる制御器を構築、実機で検証した。
原題: Data-driven control of hydraulic impact hammers under strict operational and control constraints ／ Francisco Leiva, Claudio Canales, Michelle Valenzuela 他
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人間の実演からロボットの行動計画へ：双腕マニピュレーションのための意味幾何学的タスク表現
人間の実演から物体間の意味関係と運動履歴をグラフで表現し、行動予測と運動生成を組み合わせて双腕ロボットのタスクを計画・実行する手法を提案。
原題: Semantic-Geometric Task Representations for Bimanual Manipulation from Human Demonstrations to Robot Action Planning ／ Franziska Herbert, Vignesh Prasad, Han Liu 他
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交換可能なビット式グリッパによる混雑食品のピッキング
食品包装向けに、交換可能なビットを備えたグリッパを提案し、イクラやスパゲッティのような形状の異なる食品を重量指定で把持・解放できることを示した。
原題: Replaceable Bit-based Gripper for Picking Cluttered Food Items ／ Prashant Kumar, Yukiyasu Domae, Weiwei Wan 他
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汎化可能な幾何学的事前知識と再帰スパイキング特徴学習によるヒューマノイドロボットマニピュレーション
視覚言語モデルに軽量な2D幾何学的バイアスを組み込み、再帰スパイキングネットワークで時空間一貫性を学習することで、未見環境での汎化と少ない実演からのデータ効率的な動作生成を実現した。
原題: Generalizable Geometric Prior and Recurrent Spiking Feature Learning for Humanoid Robot Manipulation ／ Xuetao Li, Wenke Huang, Mang Ye 他
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SyncTwin: 安全なロボットマニピュレーションのための高速デジタルツイン構築と同期
RGB画像から物体の3Dアセットを再構成し、点群セグメンテーションとカラーICPで実世界とデジタルツインを同期させることで、動的・遮蔽環境下でも安全なマニピュレーションを実現するフレームワーク。
原題: SyncTwin: Fast Digital Twin Construction and Synchronization for Safe Robotic Manipulation ／ Ruopeng Huang, Boyu Yang, Wenlong Gui 他
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SLAP: 垂直な樹木への着陸と失敗回復を可能にするスラップバンドベースの自律パーチングドローン
市販のスラップバンド製マイクロスパイングリッパと視覚・IMU・近接センサを組み合わせ、垂直な樹木幹へのソフトな着陸と着陸失敗時の回復を実現するドローンシステムを提案し、実機実験で有効性を検証した。
原題: SLAP: Slapband-based Autonomous Perching Drone with Failure Recovery for Vertical Tree Trunks ／ Julia Di, Kenneth A. W. Hoffmann, Tony G. Chen 他
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HumanoidVLM: 視覚言語ガイドによるインピーダンス制御で接触の多いヒューマノイドマニピュレーション
視覚言語モデルとRAGを用いて、一人称視覚画像からタスクに適したインピーダンスパラメータと把持設定を選択し、Unitree G1ヒューマノイドの柔軟な操作を実現した。
原題: HumanoidVLM: Vision-Language-Guided Impedance Control for Contact-Rich Humanoid Manipulation ／ Yara Mahmoud, Yasheerah Yaqoot, Miguel Altamirano Cabrera 他
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DexterCap：巧みな手と物体の操作を捉える低コスト自動キャプチャシステム
手指の自己遮蔽に強いコード化マーカーと自動再構成パイプラインにより、低コストで巧みな手内操作を光学キャプチャするシステムを提案し、多様な操作行動を含むデータセットDexterHandを公開した。
原題: DexterCap: An Affordable and Automated System for Capturing Dexterous Hand-Object Manipulation ／ Yutong Liang, Shiyi Xu, Yulong Zhang 他
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A3D: 双腕マニピュレーションによる適応的アフォーダンス組立
家具組立のための双腕ロボットフレームワークA3Dを提案し、点群ベースの適応的アフォーダンス学習により多様な部品形状に対応した支持・安定化位置を特定する。
原題: A3D: Adaptive Affordance Assembly with Dual-Arm Manipulation ／ Jiaqi Liang, Yue Chen, Qize Yu 他
日本語で読む → - 論文柔軟マニピュレーションロボティクス
多体柔軟マニピュレータのPDE動力学モデリングのためのスケーラブルなスクリュー理論的統合
スクリュー理論を用いて、任意数の柔軟リンクを持つ多体マニピュレータのPDE動力学モデルを体系的に構築し、半陽的指数1 DAEとして定式化するフレームワークを提案。
原題: Scalable Screw-Theoretic Synthesis for PDE-Based Dynamic Modeling of Multibody Flexible Manipulators ／ S. Yaqubi, J. Mattila
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