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: 2025/9/1 ／ 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 →- 論文群制御制御
地下でのマルチロボットシステム実用化：鉱業における革命
閉鎖的で危険な廃坑での鉱物採掘を自律的に行うため、異種ロボットを階層型有限状態機械で協調させるモジュール式マルチロボットシステムを提案した。
原題: Underground Multi-robot Systems at Work: a revolution in mining ／ Victor V. Puche, Kashish Verma, Matteo Fumagalli
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
ψ重み付きCBFとPAC保証を用いたマルチエージェントシステムのハイブリッド安全検証
有界な確率的擾乱下のマルチエージェント系に対し、ψ重み付き制御バリア関数とモンテカルロ検証、PAC保証を組み合わせた安全検証フレームワークを提案した。
原題: Hybrid Safety Verification of Multi-Agent Systems using $\psi$-Weighted CBFs and PAC Guarantees ／ Venkat Margapuri, Garik Kazanjian, Naren Kosaraju
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
Multi-CAP: 未知環境におけるマルチロボット接続性考慮型階層的カバレッジ経路計画アルゴリズム
未知の広大な環境を複数ロボットで効率的にカバーするため、接続性を考慮した隣接グラフを動的に構築し、車両経路問題としてサブエリアを割り当てる階層的経路計画手法を提案。シミュレーションと実機実験で従来手法を上回る性能を示した。
原題: Multi-CAP: A Multi-Robot Connectivity-Aware Hierarchical Coverage Path Planning Algorithm for Unknown Environments ／ Zongyuan Shen, Burhanuddin Shirose, Prasanna Sriganesh 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
非一様時空間環境における情報収集のためのマルチロボット配置
空間と時間で変化の異なる環境で、複数ロボットがガウス過程を用いて場を推定する際、領域ごとの長さ尺度を学習し不確実性に応じてロボットを再配置する二段階フレームワークを提案した。
原題: Multi-Robot Allocation for Information Gathering in Non-Uniform Spatiotemporal Environments ／ Kaleb Ben Naveed, Haejoon Lee, Dimitra Panagou
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
グラフ離散化とシミュレーテッドアニーリングによるマルチロボット遍歴情報獲得
マルチロボットチームで各領域の不確実性を均一に保つため、シミュレーテッドアニーリングを用いて目標サンプリング分布を生成する手法を提案し、TurtleBot群で実機検証した。
原題: Simulated Annealing for Multi-Robot Ergodic Information Acquisition Using Graph-Based Discretization ／ Benjamin Wong, Aaron Weber, Mohamed M. Safwat 他
日本語で読む → - 論文群制御cs.MA
拡散性がん治療のためのナノボットアルゴリズム
拡散した複数のがん部位にナノボット群を送り込み、部位ごとの需要に応じて薬剤を配分・投与するための3つの制御アルゴリズムを提案し、シミュレーションで評価した研究。
原題: Nanobot Algorithms for Treatment of Diffuse Cancer ／ Noble Harasha, Nancy Lynch
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
カバレッジ制御のためのスケーラブルなマルチエージェント拡散ポリシー
拡散モデルを用いて分散ロボット群の協調行動を生成し、カバレッジ制御タスクで高い汎化性能とベースラインを上回る性能を実現した。
原題: Scalable Multi Agent Diffusion Policies for Coverage Control ／ Frederic Vatnsdal, Romina Garcia Camargo, Saurav Agarwal 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
AUV協調探知のための二重時間スケール階層型MARDL手法
複数の自律水中ロボットが敵に気づかれずに協調探知するため、参加機の選択と電力・軌道制御を二つの時間スケールで階層的に強化学習する手法を提案した。
原題: Cooperative Target Detection with AUVs: A Dual-Timescale Hierarchical MARDL Approach ／ Zhang Xueyao, Yang Bo, Yu Zhiwen 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
AI支援による医療提供と診断のための自律型マルチロボット基盤
群知能に基づくリーダー・フォロワー型マルチロボットシステムを構築し、病院内での患者モニタリング、薬配送、緊急支援をシミュレーション環境で検証した。
原題: Autonomous Multi-Robot Infrastructure for AI-Enabled Healthcare Delivery and Diagnostics ／ Nakhul Kalaivanan, Senthil Arumugam Muthukumaraswamy, Girish Balasubramanian
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
ロボット群のメモリ効率の良い2D/3D形状組み立て
ロボット群が指定された2D/3D形状を組み立てる際のメモリ使用量を抑えるため、木構造表現と分散制御器を提案し、シミュレーションと実機実験で有効性を示した。
原題: Memory-Efficient 2D/3D Shape Assembly of Robot Swarms ／ Shuoyu Yue, Pengpeng Li, Yang Xu 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
局所正準化同変グラフニューラルネットワークによるサンプル効率と汎化性に優れた群ロボット制御
エージェント中心の正準化と役割認識グラフ符号化を組み合わせたモジュラーな方策アーキテクチャLEGOを提案し、MAPPOと組み合わせることで群ロボット制御のサンプル効率と未知チームサイズへの汎化を改善した。
原題: Local-Canonicalization Equivariant Graph Neural Networks for Sample-Efficient and Generalizable Swarm Robot Control ／ Keqin Wang, Tao Zhong, David Chang 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
自然言語でロボットチームを指示するフレームワーク
言語モデルの推論を小型RNNに蒸留し、分散・リアルタイムで動くマルチロボットチームの自然言語指示を実現した研究。
原題: Prompting Robot Teams with Natural Language ／ Eduardo Sebastián, Nicolas Pfitzer, Ajay Shankar 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
ランダム特徴ガウス過程を用いた未知場のオンライン学習と被覆制御
複数ロボットが未知で時間変化する密度場をオンラインで学習しながらボロノイ被覆制御で効率的にカバーする枠組みを提案し、後悔解析による理論保証と実機実験を示した。
原題: Online Learning and Coverage of Unknown Fields Using Random-Feature Gaussian Processes ／ Ruijie Du, Ruoyu Lin, Yanning Shen 他
日本語で読む → - 論文群制御cs.MA
高密度環境におけるマルチエージェント経路探索
高密度環境でのマルチエージェント経路探索問題に対し、エージェントと空き頂点を段階的に交換するヒューリスティック手法PHANSを提案し、大規模環境でも数秒で解けるようにした。
原題: MAPF-HD: Multi-Agent Path Finding in High-Density Environments ／ Hiroya Makino, Seigo Ito
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
ロボット・コンガ：マルチエージェント系におけるリーダー・フォロワー型逐次経路追従
リーダーの移動距離に基づいて各エージェントの目標状態を更新するリーダー・フォロワー制御を提案し、シミュレーションで安定した間隔維持と高速収束を実証した。
原題: Robot Conga: A Leader-Follower Walking Approach to Sequential Path Following in Multi-Agent Systems ／ Pranav Tiwari, Soumyodipta Nath
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
TransforMARS: 任意形状のモジュール型飛行ロボットシステムのための耐故障自己再構成
複数のドローンが結合して飛ぶモジュール型飛行ロボットシステムにおいて、複数のローターやユニットの故障に耐えつつ任意形状の編隊を空中で再構成するフレームワークを提案した。
原題: TransforMARS: Fault-Tolerant Self-Reconfiguration for Arbitrarily Shaped Modular Aerial Robot Systems ／ Rui Huang, Zhiyu Gao, Siyu Tang 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
FiReFly: 複数UAVのための公平な分散型リcedingホライズン計画
複数のUAVが競合する状況で、エネルギー消費を公平に分配しながらミッション成功率を維持する分散型計画手法を提案し、シミュレーションで有効性を示した。
原題: FiReFly: Fair Distributed Receding Horizon Planning for Multiple UAVs ／ Nicole Fronda, Bardh Hoxha, Houssam Abbas
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
階層的巡回マージ制御によるマルチロボットの領域・線同時被覆の最適計画
複数ロボットが線状特徴と領域を同時に被覆する「二重被覆問題」に対し、モース理論に基づく階層的巡回マージ制御アルゴリズムを提案し、経路長とタスク時間を削減する最適計画を実現した。
原題: Optimal Planning for Multi-Robot Simultaneous Area and Line Coverage Using Hierarchical Cyclic Merging Regulation ／ Tianyuan Zheng, Jingang Yi, Kaiyan Yu
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
DeepFleet: 大規模モバイルロボット群のためのマルチエージェント基盤モデル
アマゾン倉庫の数十万台のロボットの移動データで訓練した4種類の基盤モデルを比較し、ロボット中心型とグラフ床型が最も有望であることを示した。
原題: DeepFleet: Multi-Agent Foundation Models for Mobile Robots ／ Ameya Agaskar, Sriram Siva, William Pickering 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
群れの一部で意思決定を行うSubCDM
群ロボット全体ではなく一部のロボットだけで集合的意思決定を行う手法を提案し、全員参加と同等の精度を保ちつつリソースを削減した。
原題: SubCDM: Collective Decision-Making with a Swarm Subset ／ Samratul Fuady, Danesh Tarapore, Mohammad D. Soorati
日本語で読む → - 論文群制御cs.MA
BTPG-max：双方向時間計画グラフにおける局所最大双方向ペアの達成
遅延に強いマルチエージェント経路計画のため、双方向ペアを局所最大まで増やすアルゴリズムBTPG-maxを提案し、遅延への頑健性を向上させた。
原題: BTPG-max: Achieving Local Maximal Bidirectional Pairs for Bidirectional Temporal Plan Graphs ／ Yifan Su, Rishi Veerapaneni, Jiaoyang Li
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
耐故障型マルチロボット協調によるレジリエントで適応的な目標追跡
一時的・恒久的なセンサや通信の故障を明示的に扱い、サブグループ分割と集中/分散最適化を組み合わせて、故障下でも目標追跡を継続できる協調フレームワークを提案した。
原題: Failure-Aware Multi-Robot Coordination for Resilient and Adaptive Target Tracking ／ Peihan Li, Jiazhen Liu, Yuwei Wu 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
ノイズを含む距離観測による空中目標の包囲と迎撃
ノイズのある距離計測だけを使い、複数UAVが観測性を保つ振動軌道で目標の位置・速度を推定しながら包囲・迎撃する制御法を提案し、実機実験で検証した。
原題: Aerial Target Encirclement and Interception with Noisy Range Observations ／ Fen Liu, Shenghai Yuan, Thien-Minh Nguyen 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
AquaChat++：LLM支援による養殖網生簀のマルチROV点検 — バッテリー管理とスラスタ故障耐性の統合
LLMを用いて自然言語指示から複数ROVの点検計画を生成し、バッテリー残量やスラスタ故障を考慮したタスク割当と再計画を行う養殖網生簀点検フレームワークを提案した。
原題: AquaChat++: LLM-Assisted Multi-ROV Inspection for Aquaculture Net Pens with Integrated Battery Management and Thruster Fault Tolerance ／ Abdelhaleem Saad, Waseem Akram, Irfan Hussain
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
予測駆動型MPCによる分散型マルチロボット衝突回避
幾何学的計画法IFPを拡張し、衝突時間ヒューリスティックとMPCを組み込むことで、対称・高密度環境での振動やデッドロックを抑え、衝突のない効率的な経路計画を実現した。
原題: Forecast-Driven MPC for Decentralized Multi-Robot Collision Avoidance ／ Hadush Hailu, Bruk Gebregziabher, Prudhvi Raj
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
公共空間における自律清掃ロボット周辺の歩行者行動の評価：フィールド観察からの知見
公共空間で稼働する2種類の自律清掃ロボットの周りを歩行者がどう避けるかをビデオ観察し、ロボットの種類や移動パターンが歩行者の回避行動に与える影響を調べた。
原題: Assessing Pedestrian Behavior Around Autonomous Cleaning Robots in Public Spaces: Findings from a Field Observation ／ Maren Raab, Linda Miller, Zhe Zeng 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
DEXTER-LLM: 大規模言語モデルによる未知環境でのマルチロボットシステムの動的で説明可能な協調
未知環境で動作するマルチロボットシステムに対し、大規模言語モデルを活用して動的なタスク分解・割り当て・再計画をオンラインで行い、説明可能性も確保するフレームワークを提案した。
原題: DEXTER-LLM: Dynamic and Explainable Coordination of Multi-Robot Systems in Unknown Environments via Large Language Models ／ Yuxiao Zhu, Junfeng Chen, Xintong Zhang 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
連続制御によるマルチロボットナビゲーションのための効率的な環境設計
不確実な環境下で複数のロボットが関心領域を最短経路で訪問する連続制御ナビゲーションタスクをMDPとして定式化し、効率的でカスタマイズ可能な環境を提案。様々なRL手法で性能を評価し、農業分野への適用可能性を示した。
原題: Efficient Environment Design for Multi-Robot Navigation via Continuous Control ／ Jahid Chowdhury Choton, John Woods, William Hsu
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
アンカーなし群制御（SWA）：ロボット群は単機よりも自己位置推定途絶に適応する
自己位置推定が途絶したUAV群において、相対情報のみで分散状態推定と相互認識を融合し、群れの協調行動を維持する手法を提案。シミュレーションと実機実験で有効性を検証した。
原題: Swarming Without an Anchor (SWA): Robot Swarms Adapt Better to Localization Dropouts Then a Single Robot ／ Jiri Horyna, Roland Jung, Stephan Weiss 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
DANCeRS: ガウス信念伝播によるロボット群の合意形成のための分散アルゴリズム
ロボット群が局所通信のみで形状形成や離散的意思決定の合意を取れるよう、ガウス信念伝播をファクターグラフ上で用いた統一的な分散アルゴリズムを提案した。
原題: DANCeRS: A Distributed Algorithm for Negotiating Consensus in Robot Swarms with Gaussian Belief Propagation ／ Aalok Patwardhan, Andrew J. Davison
日本語で読む →