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: 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3Dシーン生成画像認識
FlowSSC：単眼セマンティックシーン補完のためのワンステップ潜在拡散による汎用生成フレームワーク
単眼RGB画像からのセマンティックシーン補完を条件付き生成問題として扱い、トリプレーン潜在空間でのショートカットフローマッチングにより1ステップで高品質な3Dシーン生成を実現した。
原題: FlowSSC: Universal Generative Monocular Semantic Scene Completion via One-Step Latent Diffusion ／ Zichen Xi, Hao-Xiang Chen, Nan Xue 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
合意なき群れ制御：制約下での合意不要フロッキング
エージェント間で目標や距離制約が異なる状況でも、局所観測のみを用いて群れ行動を実現する制約付き集団ポテンシャル関数を提案し、シミュレーションで検証した。
原題: Agree to Disagree: Consensus-Free Flocking under Constraints ／ Peter Travis Jardine, Sidney Givigi
日本語で読む → - 論文教育ロボティクスHCI
MotiBo: 自己決定理論に基づく対話型デジタルストーリーテリングロボットが学生の動機づけに与える影響
人型ロボットを用いた対話型デジタルストーリーテリングシステムMotiBoを開発し、紙媒体やPowerPointと比較して、学生の行動的・認知的エンゲージメントを有意に向上させることを示した研究。
原題: MotiBo: The Impact of Interactive Digital Storytelling Robots on Student Motivation through Self-Determination Theory ／ Ka Yan Fung, Tze Leung Rick Lui, Yuxing Tao 他
日本語で読む → - 論文制御/FPGAロボティクス
FPGAアクセラレーションによるリアルタイム・省エネルギーのサンプリングベース最適制御
MPPIアルゴリズムをFPGA向けに最適化し、組み込みGPU/CPU比で3.1〜7.5倍高速化と2.5〜5.4倍の省エネを実現した。
原題: Real-Time, Energy-Efficient, Sampling-Based Optimal Control via FPGA Acceleration ／ Tanmay Desai, Brian Plancher, R. Iris Bahar
日本語で読む → - 論文sim2realcs.GR
PyBatchRender: 最大100万FPSのバッチ3DレンダリングPythonライブラリ
Panda3Dを基盤にバッチレンダリングを最適化し、ピクセルベース強化学習向けに最大100万FPSを達成するPythonライブラリを開発した。
原題: PyBatchRender: A Python Library for Batched 3D Rendering at Up to One Million FPS ／ Evgenii Rudakov, Jonathan Shock, Benjamin Ultan Cowley
日本語で読む → - 論文空中ロボット/対話AIロボティクス
HoverAI：自然な人とドローンのインタラクションを実現する身体性を備えた空中エージェント
ドローンにレーザープロジェクタや会話AIを搭載し、音声・視覚で人を認識してリップシンク付きアバターで応答する、空間認識型の対話エージェントを開発した。
原題: HoverAI: An Embodied Aerial Agent for Natural Human-Drone Interaction ／ Yuhua Jin, Nikita Kuzmin, Georgii Demianchuk 他
日本語で読む → - 論文ワールドモデルロボティクス
ReWorld: 身体性ワールドモデルのための多次元報酬モデリング
ロボット学習向け動画ベースのワールドモデルを、物理的忠実性・タスク論理・身体性・視覚品質の多次元報酬で強化学習により人間の選好に整合させるフレームワークを提案。
原題: ReWorld: Multi-Dimensional Reward Modeling for Embodied World Models ／ Baorui Peng, Wenyao Zhang, Liang Xu 他
日本語で読む → - 論文HRIロボティクス
ソーシャルロボットを推薦システムとして再構想する：基礎、フレームワーク、応用
ソーシャルロボットのパーソナライズを強化するため、推薦システムの技術をモジュール式に統合するフレームワークを提案した論文。
原題: Reimagining Social Robots as Recommender Systems: Foundations, Framework, and Applications ／ Jin Huang, Fethiye Irmak Doğan, Hatice Gunes
日本語で読む → - 論文自動運転OScs.OS
DAVOS: ビークルコンピューティング時代の自動運転車向けオペレーティングシステム
自動運転車のリアルタイム走行処理とデータ駆動型サービスを単一の枠組みで統合する車載OSアーキテクチャDAVOSを提案した論文。
原題: DAVOS: An Autonomous Vehicle Operating System in the Vehicle Computing Era ／ Yuxin Wang, Yuankai He, Boyang Tian 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
ExoGS: スケーラブルなマニピュレーションデータ収集のための4D Real-to-Sim-to-Realフレームワーク
人間の直接教示をロボット同型の受動外骨格で計測し、環境と物体を3Dガウシアンスプラッティングで再構成してシミュレーション上で大規模データ拡張と方策学習を行うReal-to-Sim-to-Real手法を提案。
原題: ExoGS: A 4D Real-to-Sim-to-Real Framework for Scalable Manipulation Data Collection ／ Yiming Wang, Ruogu Zhang, Minyang Li 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
TwinBrainVLA: 非対称Mixture-of-Transformersによる汎用VLMの身体化タスクへの活用
凍結した汎用VLM(左脳)と学習可能な専門家(右脳)を非対称Mixture-of-Transformersで統合し、汎用知識を保ちながら操作タスクを高精度に実行するVLAモデルを提案。
原題: TwinBrainVLA: Unleashing the Potential of Generalist VLMs for Embodied Tasks via Asymmetric Mixture-of-Transformers ／ Bin Yu, Shijie Lian, Xiaopeng Lin 他
日本語で読む → - 論文モジュラーロボットロボティクス
RhoMorph：安定かつ媒体非依存の再構成動作を実現する菱形変形モジュールロボット
中央の1アクチュエータで対角線に沿って折り畳める菱形モジュールを開発し、媒体に依存しない安定した再構成・ドッキング・移動を実現した。
原題: RhoMorph: Rhombus-shaped Deformable Modular Robots for Stable, Medium-Independent Reconfiguration Motion ／ Jie Gu, Yirui Sun, Zhihao Xia 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
振動センシング研究のための生物学的に高精度なクモ型ロボットの開発
8本の脚と4関節を持つクモ型ロボットを開発し、シリコーン成形と腱駆動により脚のしゃがみ動作を再現して、振動センシングへの影響を調べる基盤を提供した。
原題: Creating a biologically more accurate spider robot to study active vibration sensing ／ Siyuan Sun, Eugene H. Lin, Nathan Brown 他
日本語で読む → - 論文建設ロボット/HRCロボティクス
人とロボットの建設協働における即興性の向上：分類体系と研究ロードマップ
建設ロボットの即興能力を6段階で分類するタクソノミーを提案し、214件の文献レビューを通じて現状の課題と今後の研究方向を整理した。
原題: Advancing Improvisation in Human-Robot Construction Collaboration: Taxonomy and Research Roadmap ／ David Wireko Atibila, Vineet R. Kamat, Carol C. Menassa
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
能動推論に基づく世界モデルによる適応的UAV群軌道設計
能動推論と階層的世界モデルを組み合わせ、UAV群の分散ミッション割当・経路順序・運動計画を自律的に行うフレームワークを提案。シミュレーションでQ学習より高速収束・高安定・安全航行を実現。
原題: Active Inference-Driven World Modeling for Adaptive UAV Swarm Trajectory Design ／ Kaleem Arshid, Ali Krayani, Lucio Marcenaro 他
日本語で読む → - 論文逆運動学機械学習
双対ニューラルネットワーク回帰による非単射関数の逆変換
非単射関数の逆問題を、既知のアンカー点周りの局所的な逆補正を予測する双対ニューラルネットワーク回帰で解く決定論的手法を提案し、ロボットアームの逆運動学などで実証した。
原題: Inverting Non-Injective Functions with Twin Neural Network Regression ／ Sebastian J. Wetzel
日本語で読む → - 論文医療ロボティクスロボティクス
上気道消化管マイクロサージェリ向けロボット遠隔操作システムの設計と検証
上気道消化管手術における鉗子操作をロボット化し、遠隔操作と遠隔中心運動(RCM)で精度と術者の作業姿勢を改善するシステムを提案・検証した。
原題: Robotic Tele-Operation for Upper Aerodigestive Tract Microsurgery: System Design and Validation ／ Giovani Braglia, José Jair Alves Mendes Junior, Augusto Tetsuo Prado Inafuco 他
日本語で読む → - 論文外骨格/歩行安定性ロボティクス
股関節外骨格のアシストパラメータが滑り外乱時の歩行安定性に与える影響の系統的評価
両側股関節外骨格のトルクの大きさと持続時間を系統的に変化させ、滑り外乱時の全身角運動量を指標に安定性を評価した。安定性最適パラメータはエネルギー最適化制御より全身角運動量範囲を平均25.7%低減したが、被験者間のばらつきが大きかった。
原題: Systematic Evaluation of Hip Exoskeleton Assistance Parameters for Enhancing Gait Stability During Ground Slip Perturbations ／ Maria T. Tagliaferri, Inseung Kang
日本語で読む → - 論文進化ロボティクスロボティクス
進化ロボティクスにおけるベイズ最適化へのサンプル継承の統合
ロボットの形態と制御を同時最適化する際、ベイズ最適化に親のサンプルを継承させる手法を検討し、再評価による継承が最も有効であることを示した。
原題: Integrating Sample Inheritance into Bayesian Optimization for Evolutionary Robotics ／ K. Ege de Bruin, Kyrre Glette, Kai Olav Ellefsen
日本語で読む → - 論文被覆経路計画ロボティクス
精密農業のための強化学習に基づくエネルギー考慮型被覆経路計画
SAC強化学習とCNN・LSTMを組み合わせ、障害物や充電ステーションのある環境でエネルギー制約を考慮した被覆経路計画を実現し、従来手法より高い被覆率と安全性を示した。
原題: Reinforcement Learning-Based Energy-Aware Coverage Path Planning for Precision Agriculture ／ Beining Wu, Zihao Ding, Leo Ostigaard 他
日本語で読む → - 論文ヒューマンロボット協調/視線計測ロボティクス
GAZELOAD: 産業用ヒューマンロボット協調作業におけるメンタルワークロード計測のためのマルチモーダル視線追跡データセット
産業用協働ロボットとの作業中にスマートグラスで計測した視線・瞳孔データと環境・タスク情報を同期したデータセットを構築し、作業負荷推定アルゴリズムの評価基盤を提供する。
原題: GAZELOAD A Multimodal Eye-Tracking Dataset for Mental Workload in Industrial Human-Robot Collaboration ／ Bsher Karbouj, Baha Eddin Gaaloul, Jorg Kruger
日本語で読む → - 論文サービスロボットロボティクス
指標から意味へ：小売店におけるロボット導入の混合手法フィールド実験からの洞察
寝具店に会話型サービスロボットを12日間導入し、ロボット単体と什器併用の効果を検証。ロボットは立ち止まりを増やしたが、店員の接客や購入には繋がりにくいことをインタビューで説明した。
原題: From Metrics to Meaning: Insights from a Mixed-Methods Field Experiment on Retail Robot Deployment ／ Sichao Song, Yuki Okafuji, Takuya Iwamoto 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
通信正則化を備えた安全な異種マルチエージェント強化学習による協調的目標獲得
異種エージェントチームが部分観測・通信制約下で目標を協調探索・獲得するため、グラフ注意ネットワークと安全フィルタを統合した分散型MARLフレームワークを提案。
原題: Safe Heterogeneous Multi-Agent RL with Communication Regularization for Coordinated Target Acquisition ／ Gabriele Calzolari, Vidya Sumathy, Christoforos Kanellakis 他
日本語で読む → - 論文知識表現・推論AI
オブジェクト指向設計による知識表現と推論の実装
知識表現と推論をオブジェクト指向プログラミングのクラス構造として統合するフレームワークKRROODを提案し、OWL2Benchと人間-ロボットタスク学習で評価した。
原題: Implementing Knowledge Representation and Reasoning with Object Oriented Design ／ Abdelrhman Bassiouny, Tom Schierenbeck, Sorin Arion 他
日本語で読む → - 論文MRIガイド下手術ロボティクス
MRIガイド下磁力駆動鉄製器具による無線治療介入のシミュレーションと進歩
MRIスキャナ内で血管内介入を支援するロボットシステムの計算システムを開発し、血管網の抽出や磁場勾配パターンの生成、安全性評価を可能にした。
原題: Simulations and Advancements in MRI-Guided Power-Driven Ferric Tools for Wireless Therapeutic Interventions ／ Wenhui Chu, Aobo Jin, Hardik A. Gohel
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
時間・資源制約下での時空間タスク割り当ての有効性を学習・最適化する手法
異種ロボットチームのタスク割り当て・スケジューリング・経路計画を同時最適化するSTEAM問題を定式化し、時間予算を守りつつ有効性を学習するE-ITAGSアルゴリズムを提案した。
原題: Learning and Optimizing the Efficacy of Spatio-Temporal Task Allocation under Temporal and Resource Constraints ／ Jiazhen Liu, Glen Neville, Jinwoo Park 他
日本語で読む → - 論文マルチモーダルHCI
音響フィールド動画によるマルチモーダルなシーン理解
ビームフォーミングマイクアレイで音の強度を空間的に可視化した「音響フィールド動画」をVLMに入力し、通常の動画よりシーン理解の正答率が38.3%から67.4%に向上することを示した。
原題: Acoustic Field Video for Multimodal Scene Understanding ／ Daehwa Kim, Chris Harrison
日本語で読む → - 論文制御/ハードウェアアクセラレーションcs.AR
MPPI制御のための専用ハードウェアアクセラレータ
モデル予測パス積分（MPPI）制御をFPGA上で高速化する専用ハードウェアアクセラレータを提案し、シミュレーションでGPU実装より高精度な軌道が得られることを示した。
原題: Domain-specific Hardware Acceleration for Model Predictive Path Integral Control ／ Erwan Tanguy-Legac, Tommaso Belvedere, Gianluca Corsini 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
IROS：VLMを用いた屋内ナビゲーションのためのデュアルプロセスアーキテクチャ
VLMレベルの文脈推論と軽量知覚モジュールを組み合わせ、必要な時だけVLMを呼び出す二重プロセス設計により、低コストなオンデバイス環境でリアルタイム屋内ナビゲーションを実現した。
原題: IROS: A Dual-Process Architecture for Real-Time VLM-Based Indoor Navigation ／ Joonhee Lee, Hyunseung Shin, Jeonggil Ko
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
ワンステップ世界モデルによる効率的なマルチモーダルナビゲーションシステム
拡散の多段処理をやめてワンステップ生成と3D U-Netで世界モデルを軽量化し、アンカー初期化の最適化計画と組み合わせてリアルタイムなマルチモーダルゴールナビゲーションを実現した。
原題: An Efficient and Multi-Modal Navigation System with One-Step World Model ／ Wangtian Shen, Ziyang Meng, Jinming Ma 他
日本語で読む →