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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: 2026/4/1 ／ 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 →- 論文生体模倣ロボティクスロボティクス
生体模倣ロボット関節を用いた関節受容器の固有受容能の探求
ロボット技術で作った生体模倣関節を用いて、I型関節受容器の固有受容能を定量評価し、曲げ・ねじり動作で平均誤差2度未満の位置感覚を実現できることを示した。
原題: Exploring the proprioceptive potential of joint receptors using a biomimetic robotic joint ／ Akihiro Miki, Shun Hasegawa, Sota Yuzaki 他
日本語で読む → - 論文変形物体操作ロボティクス
RopeDreamer: 柔軟な変形可能線状物体のダイナミクスのための運動学的リカレント状態空間モデル
柔軟な変形可能線状物体（DLO）の操作を高精度に予測するため、クォータニオンによる運動学的連鎖表現とリカレント状態空間モデルを組み合わせた潜在ダイナミクスモデルを提案した。自己交差を含む複雑な軌道で、50ステップ予測誤差を40.52%削減し、推論時間も31.17%短縮した。
原題: RopeDreamer: A Kinematic Recurrent State Space Model for Dynamics of Flexible Deformable Linear Objects ／ Tim Missal, Lucas Domingues, Berk Guler 他
日本語で読む → - 論文行動予測ロボティクス
ニューラルプロセスにおける時間表現の探求：マルチモーダル行動予測への応用
ロボットの自己行動予測タスクにおいて、条件付きニューラルプロセスを用いた既存モデルの時間表現の限界を特定し、位置エンコーディングを導入した改良版DMBN-PTEを提案した。
原題: Exploring Temporal Representation in Neural Processes for Multimodal Action Prediction ／ Marco Gabriele Fedozzi, Yukie Nagai, Francesco Rea 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
二台の四足ロボットによる協調搬送のための安全重視型集中非線形MPC
二台の四足ロボットが協調してペイロードを搬送する際に、衝突回避などの安全性を保証する集中型非線形モデル予測制御（NMPC）を提案し、実機実験で有効性を検証した。
原題: Safety-Critical Centralized Nonlinear MPC for Cooperative Payload Transportation by Two Quadrupedal Robots ／ Ruturaj S. Sambhus, Yicheng Zeng, Kapi Ketan Mehta 他
日本語で読む → - 論文触覚/滑り推定ロボティクス
A-SLIP: 音響センシングによる連続的な手内滑り推定
平行ジョーグリッパに圧電マイクを組み込み、接触振動を音響信号として捉え、軽量CNNで滑りの有無・方向・大きさをリアルタイム推定するシステムを提案した。
原題: A-SLIP: Acoustic Sensing for Continuous In-hand Slip Estimation ／ Uksang Yoo, Yuemin Mao, Jean Oh 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
安全なマルチエージェント航法のための微分可能な環境・軌道同時最適化
環境配置を変数として扱い、エージェントの軌道と環境を同時に最適化することで、安全な航法を実現する微分可能な最適化手法を提案した。
原題: Differentiable Environment-Trajectory Co-Optimization for Safe Multi-Agent Navigation ／ Zhan Gao, Gabriele Fadini, Stelian Coros 他
日本語で読む → - 論文協調運転ロボティクス
混在交通における協調運転に向けて：適応ポテンシャルゲームに基づくアプローチと実地検証
自動運転車と人間運転車が混在する環境での協調運転を実現するため、適応ポテンシャルゲームに基づくフレームワークを提案し、実地試験でその有効性を検証した。
原題: Toward Cooperative Driving in Mixed Traffic: An Adaptive Potential Game-Based Approach with Field Test Verification ／ Shiyu Fang, Xiaocong Zhao, Xuekai Liu 他
日本語で読む → - 論文機構学習ロボティクス
O-ConNet: 過拘束空間機構の幾何認識エンドツーエンド推定
3つの疎な到達点のみから過拘束空間機構の構造パラメータを推定し、全運動軌道を再構成するエンドツーエンドフレームワークを提案した。
原題: O-ConNet: Geometry-Aware End-to-End Inference of Over-Constrained Spatial Mechanisms ／ Haoyu Sun, Meng Zhao, Tianhao Wang 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
MonoEM-GS: 単眼期待値最大化ガウススプラッティングSLAM
フィードフォワード幾何基盤モデルから得られるノイズの多い単眼幾何予測を、期待値最大化とICP位置合わせを用いてグローバルなガウススプラッティング表現に統合し、頑健な単眼SLAMマッピングを実現する。
原題: MonoEM-GS: Monocular Expectation-Maximization Gaussian Splatting SLAM ／ Evgenii Kruzhkov, Sven Behnke
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
スイッチ：ヒューマノイドロボットの俊敏なスキル切り替えの実現
ヒューマノイドロボットが複数の移動スキルをシームレスに切り替えられるようにする階層型マルチスキルシステムを提案した論文。
原題: Switch: Learning Agile Skills Switching for Humanoid Robots ／ Yuen-Fui Lau, Qihan Zhao, Yinhuai Wang 他
日本語で読む → - 論文移動操作ロボティクス
EMMa: 救助用装軌型ロボットのためのエンドエフェクタ安定性重視の移動操作
救助活動中の装軌型移動マニピュレータのエンドエフェクタ安定動作を実現する運動生成フレームワークを提案し、経路最適化と制御方式を設計して実機実験で有効性を検証した。
原題: EMMa: End-Effector Stability-Oriented Mobile Manipulation for Tracked Rescue Robots ／ Yifei Wang, Hao Zhang, Jidong Huang 他
日本語で読む → - 論文強化学習機械学習
Vintix II: 事前学習済み決定トランスフォーマーはスケーラブルな文脈内強化学習器である
文脈内強化学習のスケーラビリティを確立するため、多様なマルチドメイン環境にDecision Pre-Trained Transformerを拡張し、Flow Matchingを用いて訓練した。その結果、未見タスクへの汎化性能が向上し、既存手法を上回る性能を示した。
原題: Vintix II: Decision Pre-Trained Transformer is a Scalable In-Context Reinforcement Learner ／ Andrei Polubarov, Lyubaykin Nikita, Alexander Derevyagin 他
日本語で読む → - 論文医療支援ロボットロボティクス
ロボット支援マンモグラフィにおけるハザード管理
マンモグラフィ支援ロボットMammoBotの安全性を確保するため、利害関係者参加型プロセスモデリングとSHARD・STPAを組み合わせたハザード管理手法を提案した。
原題: Hazard Management in Robot-Assisted Mammography Support ／ Ioannis Stefanakos, Roisin Bradley, Radu Calinescu 他
日本語で読む → - 論文ロボット同定ロボティクス
ロボット支援3Dプリンティングのための協働ロボットの統合同定
協働ロボットを用いた3Dプリンティングの精度向上のため、ロボット・アクチュエータ・制御器を含む動的モデルを統合的に同定する手法を提案し、実機で検証した。
原題: Integrated Identification of Collaborative Robots for Robot Assisted 3D Printing Processes ／ Alessandro Dimauro, Davide Tebaldi, Fabio Pini 他
日本語で読む → - 論文ヒューマノイド制御ロボティクス
ヒューマノイドロボットによる全身動的ダンス -- モデルベース制御アプローチ
モーションキャプチャで取得した人間のダンスをヒューマノイドに転写し、モデル予測制御で動的かつ安定に実行する枠組みを提案。実機4台での公開実演で有効性を示した。
原題: Dynamic Whole-Body Dancing with Humanoid Robots -- A Model-Based Control Approach ／ Shibowen Zhang, Jiayang Wu, Guannan Liu 他
日本語で読む → - 論文ロボティクス政策/持続可能性ロボティクス
ロボティクスにおける持続可能性ギャップ：5万件の研究論文における持続可能性認識の大規模調査
arXivのロボティクス論文約5万件を分析し、持続可能性への言及やSDGsとの整合性が極めて低いことを明らかにし、改善策を提案した論文。
原題: The Sustainability Gap in Robotics: A Large-Scale Survey of Sustainability Awareness in 50,000 Research Articles ／ Antun Skuric, Leandro Von Werra, Thomas Wolf
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
実現可能な行動近傍事前分布による視覚言語行動モデルのファインチューニング強化
ロボット操作では各状態にほぼ等価な行動の近傍が存在するが、既存のVLA訓練はこれを無視する。本研究では、この近傍構造をガウス事前分布でモデル化する正則化を導入し、サンプル効率と成功率を向上させた。
原題: Boosting Vision-Language-Action Finetuning with Feasible Action Neighborhood Prior ／ Haochen Niu, Kanyu Zhang, Shuyu Yin 他
日本語で読む → - 論文3D再構成/ガウシアンスプラッティング画像認識
スペクトラルスプラット：運転シーンのための外観分離型フィードフォワードガウシアンスプラッティング
運転シーンの3D再構成において、幾何学と外観（照明・天候など）を分離するフィードフォワードガウシアンスプラッティング手法を提案し、外観の転送や再照明を可能にした。
原題: SpectralSplat: Appearance-Disentangled Feed-Forward Gaussian Splatting for Driving Scenes ／ Quentin Herau, Tianshuo Xu, Depu Meng 他
日本語で読む → - 論文安全性検証ロボティクス
動的障害物存在下での確率バリア証明書
不確実性を伴う離散時間システムの安全性を、動的障害物を考慮した時間依存バリア証明書を用いて検証し、凸最適化で解けることを示した論文。
原題: Stochastic Barrier Certificates in the Presence of Dynamic Obstacles ／ Rayan Mazouz, Luca Laurenti, Morteza Lahijanian
日本語で読む → - 論文探査/強化学習ロボティクス
ロボット探査アルゴリズムにおける動的グラフの学習ベース間引き
ロボット探査で用いる動的グラフを強化学習（PPO）で間引き、冗長な情報を削減する手法を提案。RRTによるフロンティア探査のシミュレーションでグラフサイズを最大96%削減し、探索の一貫性が向上することを示した。
原題: Learning-Based Sparsification of Dynamic Graphs in Robotic Exploration Algorithms ／ Adithya V. Sastry, Bibek Poudel, Weizi Li
日本語で読む → - 論文動作計画ロボティクス
曲率を低減した滑らかなフィードバック動作計画
セル分割に基づくフィードバック動作計画で生じる不要な経路の曲がりを減らすため、局所ベクトル場の整列と目標周りの星状チェーン構築により、より直接的な軌道を生成する手法を提案した。
原題: Smooth Feedback Motion Planning with Reduced Curvature ／ Aref Amiri, Steven M. LaValle
日本語で読む → - 論文人間ロボット協調ロボティクス
人間とロボットの協調作業における動作と行動の同時予測
人間とロボットの協調作業を円滑にするため、連続的な動作と離散的な行動を同時に推定・予測する確率的フレームワークMA-HERPを提案した。
原題: Joint Prediction of Human Motions and Actions in Human-Robot Collaboration ／ Alessandra Bulanti, Alessandro Carfì, Fulvio Mastrogiovanni
日本語で読む → - 論文逆運動学ロボティクス
多セグメント連続体ロボットのロバストな逆運動学のための仮想可変長法
連続体マニピュレータの逆運動学解法において、反復中にセグメント長の仮想的な変動を導入することで収束性を向上させる新しい手法を提案し、大規模な数値実験で従来法より高い成功率と少ない反復回数を示した。
原題: A virtual-variable-length method for robust inverse kinematics of multi-segment continuum robots ／ Weiting Feng, Federico Renda, Yunjie Yang 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
膝を持つ平面ほぼ線形二足ロボットの漸近安定歩容生成と瞬時歩行可能性判定
膝を持つ平面二足ロボットの運動方程式を線形近似し、数値積分なしで将来状態や歩行可能性を瞬時に計算する手法を提案した。
原題: Asymptotically Stable Gait Generation and Instantaneous Walkability Determination for Planar Almost Linear Biped with Knees ／ Fumihiko Asano, Ning Lei, Taiki Sedoguchi
日本語で読む → - 論文力制御/MPC/拡散モデルロボティクス
学習誘導型力覚フィードバックMPCによるロボットバリ取りの障害物回避制御
拡散モデルによる動作事前知識を力覚フィードバックMPCに統合し、障害物回避と力制御を両立するロボットバリ取り制御フレームワークを提案した。
原題: Learning-Guided Force-Feedback Model Predictive Control with Obstacle Avoidance for Robotic Deburring ／ Krzysztof Wojciechowski, Ege Gursoy, Arthur Haffemayer 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
目標可視性を考慮したSAR搭載航空機による多目標監視のための多段階計画
合成開口レーダー搭載航空機の軌道計画を、地形と目標可視性を考慮しつつ、多目標監視のために多段階で行うシステムを提案した。強化学習で直線飛行区間を予測し、3Dダブリン曲線で軌道を接続する。
原題: Multi-stage Planning for Multi-target Surveillance using Aircrafts Equipped with Synthetic Aperture Radars Aware of Target Visibility ／ Daniel Fuertes, Carlos R. del-Blanco, Fernando Jaureguizar 他
日本語で読む → - 論文状態推定ロボティクス
適応ロス関数を用いた外れ値に頑健な非線形移動水平推定
外れ値の影響を低減する適応的ロバスト損失関数をMHEに統合し、正則化項で自明解を防ぐ手法を提案。シミュレーションで数回の反復で適応し、外れ値がない場合はL2挙動を示すことを確認した。
原題: Outlier-Robust Nonlinear Moving Horizon Estimation using Adaptive Loss Functions ／ Nestor Deniz, Guido Sanchez, Fernando Auat Cheein 他
日本語で読む → - 論文着陸制御ロボティクス
傾斜プラットフォームへのマルチロータUAV着陸のための軽量トグル式接着プロトタイプ
波による傾斜や風の影響を受ける船舶への着陸成功率を高めるため、モーター駆動のコルクスクリューで面ファスナーに接着する軽量な着脱可能な接着機構を提案し、実験で成功率を40%から80%に向上させた。
原題: A Lightweight Toggleable Adhesion Prototype for Multirotor UAV Landing on Tilting Platforms ／ Teighin Nordholt, Melissa Greeff
日本語で読む → - 論文行列理論math.NA
対角変換に関して整合的な一般化逆行列
任意の非特異対角変換に対して整合的な新しい一般化逆行列を導出し、ロボティクスや制御システムでの単位保存問題を解決した。
原題: A Generalized Matrix Inverse that is Consistent with Respect to Diagonal Transformations ／ Jeffrey Uhlmann
日本語で読む → - 論文自動運転/LLMAI
汎用大規模言語モデルによる人間ドライバー行動のモデル化：簡略化合流シナリオの事例
自動運転車の安全性評価に使える人間行動モデルとして、汎用LLM（OpenAI o3とGemini 2.5 Pro）を簡略化した合流シナリオでエージェント化し、人間データと比較。人間らしい間欠操作や空間的手がかりへの依存は再現するが、速度変化への応答や安全性はモデル間で乖離し、プロンプトの影響もモデル特異的であることを示した。
原題: General-purpose LLMs as Models of Human Driver Behavior: The Case of Simplified Merging ／ Samir H. A. Mohammad, Wouter Mooi, Arkady Zgonnikov
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