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: 2025/12/1 / 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 →- 論文制御/安全ロボティクス
動的な危険領域に対するリアルタイム時空間チューブ
未知のダイナミクスを持つ非線形システムに対し、リアルタイムのセンサ入力のみを用いて時空間チューブを適応的に形成し、動的環境での到達・回避・滞在タスクを保証する制御フレームワークを提案した。
原題: Real-Time Spatiotemporal Tubes for Dynamic Unsafe Sets / Ratnangshu Das, Siddhartha Upadhyay, Pushpak Jagtap
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
高速迎撃のための実時間キノダイナミック信念空間プランニング
センサノイズ下で高速移動物体を迎撃するため、状態時間空間でキノダイナミック動作プリミティブを成長させる木構造を提案し、6自由度産業用アームで実時間迎撃を実現した。
原題: Think Fast: Real-Time Kinodynamic Belief-Space Planning for Projectile Interception / Gabriel Olin, Lu Chen, Nayesha Gandotra 他
日本語で読む → - 論文移動ロボット/耐故障制御ロボティクス
メカナムホイール移動ロボットの耐故障制御
メカナムホイールロボットのアクチュエータ故障に対し、後方確率で故障パラメータを推定し、確率重み付き制御則を統合する耐故障制御を提案した。
原題: Fault Tolerant Control of Mecanum Wheeled Mobile Robots / Xuehui Ma, Shiliang Zhang, Zhiyong Sun
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
AnyTask: Sim-to-Realポリシー学習を進めるための自動タスク・データ生成フレームワーク
GPUシミュレーションと基盤モデルを組み合わせ、多様なマニピュレーションタスクの設計から専門家デモ生成、実機転移までを自動化するフレームワークを提案。生成データで学習したポリシーが実機で平均44%の成功率を達成。
原題: AnyTask: an Automated Task and Data Generation Framework for Advancing Sim-to-Real Policy Learning / Ran Gong, Xiaohan Zhang, Jinghuan Shang 他
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
LSRE: 潜在意味ルール符号化による自動運転のリアルタイム意味的リスク検出
VLMの判断を世界モデルの潜在空間上の決定境界に変換し、毎フレームVLMを使わずに10Hzで意味的リスクを検出する手法を提案。
原題: LSRE: Latent Semantic Rule Encoding for Real-Time Semantic Risk Detection in Autonomous Driving / Qian Cheng, Weitao Zhou, Cheng Jing 他
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のための行動と言語によるオープンエンドな目標推論
言語による選好と観察された人間の行動を統合し、必要に応じて確認質問をしながら、未知で無限の目標を推論するBALIを提案。料理協調タスクで安定した予測と誤りの削減を実現した。
原題: Open-Ended Goal Inference through Actions and Language for Human-Robot Collaboration / Debasmita Ghose, Oz Gitelson, Marynel Vazquez 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
Lang2Manip: LLMによる記号計画から幾何計画への変換ツール
自然言語の指示をLLMで記号的な行動計画に変換し、Kauthamの動作計画フレームワークと連携させて、ロボットに依存しないマニピュレーションを実現するツールを提案した。
原題: Lang2Manip: A Tool for LLM-Based Symbolic-to-Geometric Planning for Manipulation / Muhayy Ud Din, Jan Rosell, Waseem Akram 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
RecipeMasterLLM:大規模言語モデル時代にRoboEarthを再考する
ユーザーの指示からRoboEarth標準知識グラフに沿ったOWL行動オントロジーを生成する高レベルプランナーを提案し、ファインチューニングしたLLMとRAGで環境知識を活用して行動記述を自動生成する。
原題: RecipeMasterLLM: Revisiting RoboEarth in the Era of Large Language Models / Asil Kaan Bozcuoglu, Ziyuan Liu
日本語で読む → - 論文宇宙ロボティクスロボティクス
安全な月面着陸のための確率的地形マップ生成手法
LROのDEMと信頼度データを用い、ガウス過程で不確実性を考慮した月面の確率的標高マップを生成する二段階モデルを提案。
原題: A Stochastic Approach to Terrain Maps for Safe Lunar Landing / Anja Sheppard, Chris Reale, Katherine A. Skinner
日本語で読む → - 論文人間-ロボット相互作用ロボティクス
RGB映像からの姿勢・感情手がかりを用いた実時間人間-ロボット相互作用意図検出とカメラ間モデル汎化
単眼RGB映像から抽出した2D骨格姿勢と表情特徴を融合し、Raspberry Pi 5上で動作する実時間の人間-ロボット相互作用意図検出フレームワークを提案。MINT-RVAEによるデータ再均衡化と、異なるカメラ・環境下での高い汎化性能を実証した。
原題: Real-Time Human-Robot Interaction Intent Detection Using RGB-based Pose and Emotion Cues with Cross-Camera Model Generalization / Farida Mohsen, Ali Safa
日本語で読む → - 論文ヒューマノイドロボティクス
生成された人間動画から物理的に妥当なロボット軌道へ
生成動画から人間の動きを4D表現に変換し、強化学習方策GenMimicでヒューマノイドの物理的に安定した動作として再現する手法を提案。
原題: From Generated Human Videos to Physically Plausible Robot Trajectories / James Ni, Zekai Wang, Wei Lin 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
空中・産業ロボティクスにおける剛体物体操作のためのクロスエンボディメント・グリッパベンチマーク
異なるロボットプラットフォーム間でグリッパを再利用する際の転送時間・エネルギー効率・把持性能を評価する新しいベンチマークCEGBを提案し、軽量自己ロック式グリッパで実証した。
原題: A Cross-Embodiment Gripper Benchmark for Rigid-Object Manipulation in Aerial and Industrial Robotics / Marek Vagas, Martin Varga, Jaroslav Romancik 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
コンタクトSLAM:物理推論に基づく能動的触覚探索方策とロボットの微細ブラインドマニピュレーションへの応用
視覚が遮られた「ブラインドマニピュレーション」環境で、触覚のみと事前知識から環境状態を推定するContact SLAMと、不確実性を段階的に減らす能動的探索方策を提案し、ソケット組立やブロック押しタスクで有効性を示した。
原題: Contact SLAM: An Active Tactile Exploration Policy Based on Physical Reasoning Utilized in Robotic Fine Blind Manipulation Tasks / Gaozhao Wang, Xing Liu, Zhenduo Ye 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
VLA-AN: 複雑環境での空中ナビゲーション向け効率的オンボード視覚言語行動フレームワーク
3Dガウススプラッティングによる高忠実度データセットと3段階学習、軽量行動モジュールと幾何学的安全補正を組み合わせ、リソース制約のあるドローン上でリアルタイム推論を8.3倍高速化し、最大98.1%のタスク成功率を達成したオンボードVLAナビゲーション手法。
原題: VLA-AN: An Efficient and Onboard Vision-Language-Action Framework for Aerial Navigation in Complex Environments / Yuze Wu, Mo Zhu, Xingxing Li 他
日本語で読む → - 論文メタ強化学習ロボティクス
行動に依存しないTransformerエンコーダ・デコーダによるメタ強化学習のための文脈表現
状態と報酬の系列のみからタスク表現を推論する信念モデルCRAFTを提案し、行動情報を必要とせずタスク推論と方策最適化を分離することで、メタ強化学習における適応速度と汎化性能を向上させた。
原題: Context Representation via Action-Free Transformer encoder-decoder for Meta Reinforcement Learning / Amir M. Soufi Enayati, Homayoun Honari, Homayoun Najjaran
日本語で読む → - 論文飛行制御ロボティクス
固定翼UAVによるロバスト最適化ベースの自律ダイナミックソアリング
風速勾配を利用して無限飛行を可能にするダイナミックソアリングを、固定翼UAVで自律的に行うためのロバストな枠組みを提案し、実飛行で検証した。
原題: Towards Robust Optimization-Based Autonomous Dynamic Soaring with a Fixed-Wing UAV / Marvin Harms, Jaeyoung Lim, David Rohr 他
日本語で読む → - 論文位置推定ロボティクス
OMCL: オープン語彙モンテカルロ位置推定
視覚言語特徴をモンテカルロ位置推定に組み込み、異なるセンサで得た地図と観測でも頑健に自己位置推定できる手法を提案。自然言語による初期化も可能。
原題: OMCL: Open-vocabulary Monte Carlo Localization / Evgenii Kruzhkov, Raphael Memmesheimer, Sven Behnke
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
Mimir: 不確実性伝播を伴う階層的目標駆動拡散によるエンドツーエンド自動運転
目標点の不確実性をラプラス分布で推定し、マルチレート誘導機構で先読みすることで、堅牢かつ高速な軌道生成を実現した階層型自動運転フレームワーク。
原題: Mimir: Hierarchical Goal-Driven Diffusion with Uncertainty Propagation for End-to-End Autonomous Driving / Zebin Xing, Yupeng Zheng, Qichao Zhang 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
CLASH: 連続的視覚言語ナビゲーションのための大規模・小規模協調階層フレームワーク
視覚言語ナビゲーションにおいて、小規模モデルと大規模モデルを不確実性に基づき協調させ、シミュレーションと実環境で最先端性能を達成した。
原題: CLASH: Collaborative Large-Small Hierarchical Framework for Continuous Vision-and-Language Navigation / Liuyi Wang, Zongtao He, Jinlong Li 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
MOVE: ロボットマニピュレーションの空間汎化のための運動ベースデータ収集パラダイム
デモ中に環境内の物体を動かすことで、単一軌道から多様な空間配置データを生成し、模倣学習の空間汎化性能を向上させる手法を提案。
原題: MOVE: A Simple Motion-Based Data Collection Paradigm for Spatial Generalization in Robotic Manipulation / Huanqian Wang, Chi Bene Chen, Yang Yue 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
ProbeMDE: 手術ロボティクスにおける単眼深度推定のための不確実性誘導型能動固有受容
RGB画像と触覚による疎な深度測定を組み合わせ、アンサンブルの不確実性とSVGDを用いて効率的に触る場所を選び、手術シーンでの単眼深度推定精度を向上させる手法を提案。
原題: ProbeMDE: Uncertainty-Guided Active Proprioception for Monocular Depth Estimation in Surgical Robotics / Britton Jordan, Jordan Thompson, Jesse F. d'Almeida 他
日本語で読む → - 論文VLA画像認識
指し示す場所を意図せよ:視覚的根拠に基づく指示ポリシー
言語指示にバウンディングボックスなどの視覚的手がかりを追加することで、混雑環境や未知物体でも対象を正確に特定できるVLAポリシー「Point-VLA」を提案し、自動データ注釈パイプラインで効率的に学習した。
原題: Point What You Mean: Visually Grounded Instruction Policy / Hang Yu, Juntu Zhao, Yufeng Liu 他
日本語で読む → - 論文水中ナビゲーション機械学習
デジタルツイン監督型強化学習による自律水中ナビゲーション
BlueROV2を対象に、PPO強化学習とデジタルツインを用いて水中自律ナビゲーションを実現し、混雑環境でDWAを上回る性能と実機転移を示した。
原題: Digital Twin Supervised Reinforcement Learning Framework for Autonomous Underwater Navigation / Zamirddine Mari, Mohamad Motasem Nawaf, Pierre Drap
日本語で読む → - 論文リターゲティングロボティクス
SAM 3D Bodyを用いた世界座標系での人間動作リターゲティング
単眼動画から人間の世界座標動作を復元し、Unitree G1ヒューマノイドにリターゲティングする軽量フレームワークを提案。SAM 3D Bodyを固定知覚バックボーンとして活用し、物理制約付き最適化で安定した軌道を実現。
原題: World-Coordinate Human Motion Retargeting via SAM 3D Body / Zhangzheng Tu, Kailun Su, Shaolong Zhu 他
日本語で読む → - 論文4D再構成画像認識
Any4D: 統合フィードフォワード計量4D再構成
多視点トランスフォーマーにより、Nフレームのピクセル単位の動きと形状を直接予測する4D再構成手法を提案。RGB-DやIMU、レーダーなど追加センサーも利用可能で、高精度かつ高速。
原題: Any4D: Unified Feed-Forward Metric 4D Reconstruction / Jay Karhade, Nikhil Keetha, Yuchen Zhang 他
日本語で読む → - 論文MPC/制御ロボティクス
四 rotor MPCにおける計画と制御の時間的カスケード
クアッドロータのMPCにおいて、階層的な計画と制御の積み重ねを時間的カスケードに置き換え、単一の多段MPCとして計画問題を定式化することで追従性能を最大75%改善した。
原題: Temporal Cascading of Planning and Control for Quadrotor MPC / Rudolf Reiter, Chao Qin, Leonard Bauersfeld 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
PhysBrain:自己中心視点データで視覚言語モデルを身体知能へ橋渡し
人間の自己中心視点動画をスキーマ駆動で身体化監督に変換するパイプラインを提案し、大規模データセットE2E-3Mで訓練した身体化脳PhysBrainがロボット制御のサンプル効率と成功率を向上させることを示した。
原題: PhysBrain: Human Egocentric Data as a Bridge from Vision Language Models to Physical Intelligence / Xiaopeng Lin, Shijie Lian, Bin Yu 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
堅牢なAAV着陸のためのエキスパート切替:シミュレーションにおける二重検出器フレームワーク
ヘリパッド検出を遠距離用と近距離用の2つのYOLOv8エキスパートに分け、機体視点に応じて切替えることで、高度変化に強い着陸を実現した。
原題: Expert Switching for Robust AAV Landing: A Dual-Detector Framework in Simulation / Humaira Tasnim, Ashik E Rasul, Bruce Jo 他
日本語で読む → - 論文シーングラフロボティクス
ArtiSG: 人間の実演による関節物体操作を用いた機能的3Dシーングラフ構築
人間の操作実演から6自由度軌跡と関節軸を推定し、開語彙の階層的3Dシーングラフに組み込むことで、隠れた取っ手などの機能要素も発見できるロボット記憶を構築するフレームワーク。
原題: ArtiSG: Functional 3D Scene Graph Construction via Human-demonstrated Articulated Objects Manipulation / Qiuyi Gu, Yuze Sheng, Jincheng Yu 他
日本語で読む → - 論文安全/身体性エージェントAI
RoboSafe: 実行可能な安全ロジックによる身体性エージェントの保護
VLMベースの身体性エージェントに対し、短期・長期の安全メモリを用いた後方反省推論と前方予測推論を組み合わせ、実行可能な述語ロジックで危険行動を未然に防ぐランタイム安全ガードレールを提案。
原題: RoboSafe: Safeguarding Embodied Agents via Executable Safety Logic / Le Wang, Zonghao Ying, Xiao Yang 他
日本語で読む →