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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 →- 論文マニピュレーションロボティクス
ロボットマニピュレータ作業のための動的手ジェスチャ認識
ロボットマニピュレータの各作業に特定のジェスチャを割り当て、ガウス混合モデルに基づく教師なし学習で動的な変形に対応しながらリアルタイムに認識する手法を提案した。
原題: Dynamic Hand Gesture Recognition for Robot Manipulator Tasks ／ Dharmendra Sharma, Peeyush Thakur, Sandeep Gupta 他
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ReloPush-BOSS: 車型ロボットプッシャーのための最適化誘導型非単調再配置計画
混雑環境で車型ロボットが物体を押して再配置する際、Dubins経路分類に基づく最適化で一時退避位置を決定し、探索により効率的な操作列を計画する手法を提案した。
原題: ReloPush-BOSS: Optimization-guided Nonmonotone Rearrangement Planning for a Car-like Robot Pusher ／ Jeeho Ahn, Christoforos Mavrogiannis
日本語で読む → - 論文空中マニピュレーションロボティクス
制約下における劣駆動空中マニピュレータのQPベース制御
劣駆動の空中マニピュレータに対し、アクチュエータ限界や安全性制約を考慮した二次計画法ベースの制御を提案し、高忠実度シミュレーションで追従性能と制約遵守を検証した。
原題: QP-Based Control of an Underactuated Aerial Manipulator under Constraints ／ Nesserine Laribi, Mohammed Rida Mokhtari, Abdelaziz Benallegue 他
日本語で読む → - 論文水中マニピュレーションロボティクス
水中ビークル・マニピュレータシステムの安全な衝突対処のための切替型非線形モデル予測制御戦略
水中ロボットが衝突を避けられない場合に、マニピュレータで障害物を押して衝突を回避する切替型NMPCを提案し、仮想実験で有効性を示した。
原題: A Switching Nonlinear Model Predictive Control Strategy for Safe Collision Handling by an Underwater Vehicle-Manipulator System ／ Ioannis G. Polyzos, Konstantinos J. Kyriakopoulos
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失敗を考慮した強化学習：自己回復を備えた実世界マニピュレーションのための信頼性の高いオフライン・オンライン強化学習
実世界での強化学習中に発生する人間の介入が必要な失敗を減らすため、世界モデルベースの安全クリティックとオフラインで訓練された回復ポリシーを統合したFARLを提案し、失敗を73.1%削減しつつ性能を11.3%向上させた。
原題: Failure-Aware RL: Reliable Offline-to-Online Reinforcement Learning with Self-Recovery for Real-World Manipulation ／ Huanyu Li, Kun Lei, Sheng Zang 他
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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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SPINEグリッパ: ねじれ受動機構による受動モード遷移グリッパ
単一アクチュエータで、入力トルクの大きさに応じて把持と双方向の連続的な手先回転を自動的に切り替える受動グリッパを提案し、機構モデルと実験で有効性を示した。
原題: SPINE Gripper: A Twisted Underactuated Mechanism-based Passive Mode-Transition Gripper ／ JaeHyung Jang, JunHyeong Park, Joong-Ku Lee 他
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変分正則化による情報フィルタリングでロボットマニピュレーションを改善
拡散ベースの視覚運動方策の中間特徴に含まれるタスク無関係なノイズを、文脈条件付きガウス分布とKL正則化による適応的情報ボトルネックで除去するプラグアンドプレイ手法を提案し、シミュレーションと実機で成功率を向上させた。
原題: Information Filtering via Variational Regularization for Robot Manipulation ／ Jinhao Zhang, Wenlong Xia, Yaojia Wang 他
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適応的経験選択と動的想像による空間的に汎化可能なモバイルマニピュレーション
長い軌道から重要な経験を選ぶ適応的経験選択と、ロボットの動力学を想像する再帰状態空間モデルによる予測計画を組み合わせ、新しい空間配置にも汎化するモバイルマニピュレーション手法を提案した。
原題: Spatially Generalizable Mobile Manipulation via Adaptive Experience Selection and Dynamic Imagination ／ Ping Zhong, Liangbai Liu, Bolei Chen 他
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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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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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TOSC: 部分点群からのオープンワールド巧みな把持生成のためのタスク指向形状補完
部分的な点群から、下流の操作タスクに必要な接触領域だけを補完し、巧みな把持を生成する手法を提案。
原題: TOSC: Task-Oriented Shape Completion for Open-World Dexterous Grasp Generation from Partial Point Clouds ／ Weishang Wu, Yifei Shi, Zhiping Cai
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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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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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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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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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STORM: ロボットマニピュレーションのためのスロットベースのタスク認識物体中心表現
凍結した視覚基盤モデルにタスク認識スロットを追加し、物体中心表現を効率的に学習することで、マニピュレーションの制御性能と視覚変化への汎化を向上させる手法を提案。
原題: STORM: Slot-based Task-aware Object-centric Representation for robotic Manipulation ／ Alexandre Chapin, Emmanuel Dellandréa, Liming Chen
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原始スキルから拡散ポリシーを学習するロボットマニピュレーション
「上に動かす」「グリッパを開く」などの細かい原始スキルを抽出し、視覚言語モデルとルータでスキル条件付き拡散ポリシーを構成することで、多様なタスクで高精度なマニピュレーションを実現した研究。
原題: Learning Diffusion Policy from Primitive Skills for Robot Manipulation ／ Zhihao Gu, Ming Yang, Difan Zou 他
日本語で読む → - 論文模倣学習/双腕マニピュレーションロボティクス
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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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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UMI-FT：実環境でのコンプライアントマニピュレーション
指先に6軸力覚センサを搭載したハンドヘルドデータ収集デバイスUMI-FTを開発し、力加減が重要な接触作業を実世界デモから学習できる適応型コンプライアンス方策を訓練した。
原題: In-the-Wild Compliant Manipulation with UMI-FT ／ Hojung Choi, Yifan Hou, Chuer Pan 他
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レンチ外乱オブザーバによるゼロレンチ制御：学習不要なペグ挿入組立
タスク空間の慣性をオブザーバに組み込んだDW-DOBを提案し、接触を伴う作業で外力と動的反力を分離して高感度なゼロレンチ制御を実現、H7/h6公差のペグ挿入で有効性を示した。
原題: Zero Wrench Control via Wrench Disturbance Observer for Learning-free Peg-in-hole Assembly ／ Kiyoung Choi, Juwon Jeong, Sehoon Oh
日本語で読む → - 論文マニピュレーション画像認識
RoboVIP: 視覚的アイデンティティプロンプティングによる多視点動画生成でロボットマニピュレーションを強化
ロボット操作データを拡張するため、見本画像を条件に多視点で時間的に一貫した動画を生成する手法を提案し、模擬環境と実機で方策性能を向上させた。
原題: RoboVIP: Multi-View Video Generation with Visual Identity Prompting Augments Robot Manipulation ／ Boyang Wang, Haoran Zhang, Shujie Zhang 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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凸凹地形の把持と形状認識のためのピンアレイ構造グリッパ
極限環境の移動ロボット向けに、ピンアレイ構造を用いて凸凹地形を適応的に把持しつつ地形形状を計測できるグリッパを開発し、その性能を評価した。
原題: A Pin-Array Structure for Gripping and Shape Recognition of Convex and Concave Terrain Profiles ／ Takuya Kato, Kentaro Uno, Kazuya Yoshida
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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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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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ニューラル配置空間距離場による移動マニピュレータの高速かつ安全な軌道最適化
移動マニピュレータの全身衝突回避を配置空間で直接モデル化するGCDFを提案し、GPUバッチ処理可能なニューラル距離場と逐次凸最適化により高速・安全な軌道生成を実現した。
原題: Fast and Safe Trajectory Optimization for Mobile Manipulators With Neural Configuration Space Distance Field ／ Yulin Li, Zhiyuan Song, Yiming Li 他
日本語で読む → - 論文磁気マニピュレーションロボティクス
深層強化学習制御による消化管内ナビゲーション用移動型磁気マニピュレーションプラットフォーム
UR5ロボットアームに4電磁石アレイを搭載した小型・低コストな移動型磁気操作システムを構築し、Sim-to-Realパイプラインで訓練したSACベースの深層強化学習制御により、7mmの磁気カプセルを2D軌道上で高精度に追従させた。
原題: A Mobile Magnetic Manipulation Platform for Gastrointestinal Navigation with Deep Reinforcement Learning Control ／ Zhifan Yan, Chang Liu, Yiyang Jiang 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションcs.GR
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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