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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: 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 →- 論文点群補完画像認識
SurfFill: ガウスサーフェルスプラッティングによるLiDAR点群の補完
LiDAR点群の欠損領域を、カメラ画像からのガウスサーフェル再構成で補完する手法を提案。ビーム発散に起因する曖昧領域を検出し、その領域を重点的に最適化・稠密化して点群を完成させる。
原題: SurfFill: Completion of LiDAR Point Clouds via Gaussian Surfel Splatting / Svenja Strobel, Matthias Innmann, Bernhard Egger 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
一つの制御入力で大規模異種ロボット群を制御する制約付き分布制御
パラメータ化された異種ロボット群を、状態・環境制約下で単一の共有制御入力により安全に誘導する制約付きアンサンブル制御フレームワークを提案し、モーメントカーネル変換と信号時相論理仕様を用いて訪問・回避タスクを実現した。
原題: One Ring to Rule Them All: Constrained Distributional Control for Massive-Scale Heterogeneous Robotic Ensemble Systems / Andres Arias, Wei Zhang, Haoyu Qian 他
日本語で読む → - 論文着陸制御ロボティクス
光学フロー発散推定を用いた傾斜地形への垂直着陸
小型宇宙機が傾斜地に着陸するため、2つの局所的光学フロー発散推定値を用いて推力と姿勢を非線形制御する手法を提案した。
原題: Vertical Planetary Landing on Sloped Terrain Using Optical Flow Divergence Estimates / Hann Woei Ho, Ye Zhou
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
アフォーダンス場介入:ロボットマニピュレーションにおけるVLAの記憶トラップからの脱出
VLAモデルが未知環境で記憶した軌道に固執する「記憶トラップ」を固有感覚で検知し、3D空間アフォーダンス場をプラグインとして用いて軌道を修正する軽量ハイブリッド手法を提案。
原題: Affordance Field Intervention: Enabling VLAs to Escape Memory Traps in Robotic Manipulation / Siyu Xu, Zijian Wang, Yunke Wang 他
日本語で読む → - 論文VLAAI
ActionFlow: エッジ上での視覚言語モデル向けパイプライン型アクション高速化
VLAモデルの推論をマイクロリクエストのパイプラインとして再定義し、PrefillとDecodeを跨いでバッチ処理することで、再学習なしにエッジ上で2.55倍のFPS向上を実現した。
原題: ActionFlow: A Pipelined Action Acceleration for Vision Language Models on Edge / Yuntao Dai, Hang Gu, Teng Wang 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
AdaPower: 予測的マニピュレーションのための世界基盤モデルの特化
汎用世界基盤モデルを推論時適応と記憶持続で軽量に特化させ、事前学習済みVLAを再訓練なしで強化するフレームワークを提案。
原題: AdaPower: Specializing World Foundation Models for Predictive Manipulation / Yuhang Huang, Shilong Zou, Jiazhao Zhang 他
日本語で読む → - 論文協調知覚ロボティクス
CarlaNCAP: インフラ支援型協調知覚による脆弱な道路利用者の安全性を定量化するフレームワーク
インフラに設置したセンサで協調知覚を行うことで、死角にいる歩行者や自転車などの脆弱な道路利用者の事故を最大100%回避できることを、EuroNCAPシナリオに基づく1.1万フレームのデータセットで評価した研究。
原題: CarlaNCAP: A Framework for Quantifying the Safety of Vulnerable Road Users in Infrastructure-Assisted Collective Perception Using EuroNCAP Scenarios / Jörg Gamerdinger, Sven Teufel, Simon Roller 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
閉アーキテクチャロボットのための外乱対応安全運動制御の統合
内部トルク制御が変更できない産業用マニピュレータに対し、外乱抑制とロバスト制御バリア関数を組み合わせた外付け制御を開発し、高精度追従と安全性を実現した。
原題: Unified Disturbance Aware Safe Kinematic Control for Closed-Architecture Robots / Fan Zhang, Jinfeng Chen, Joseph J. B. Mvogo Ahanda 他
日本語で読む → - 論文自己位置推定ロボティクス
MSG-Loc: マルチラベル尤度に基づく意味グラフマッチングによる物体レベル大域自己位置推定
物体の意味ラベルが曖昧な環境でも、マルチラベルの意味グラフ表現と近傍への尤度伝播で対応付けを行い、物体レベルの大域自己位置推定を高精度化する手法を提案した論文。
原題: MSG-Loc: Multi-Label Likelihood-based Semantic Graph Matching for Object-Level Global Localization / Gihyeon Lee, Jungwoo Lee, Juwon Kim 他
日本語で読む → - 論文設計最適化ロボティクス
N-5スケーリング則:完全駆動型マルチロータの最適設計におけるトポロジー的次元削減
完全駆動型Nロータ飛行体の設計最適化において、機体形状の対称性が解空間のトポロジーを支配し、正多角形やプラトン立体で最適解がN-5本の1次元分岐に縮退するという経験則を発見した。
原題: The N-5 Scaling Law: Topological Dimensionality Reduction in the Optimal Design of Fully-actuated Multirotors / Antonio Franchi
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
自己回帰離散事前学習による身体性VLM推論とロボット行動の統合
身体性推論を評価するベンチマークERIQと、連続制御を離散化するFACTトークナイザを提案し、推論と行動を統合したGenieReasonerで実世界マニピュレーション性能を向上させた。
原題: Unified Embodied VLM Reasoning with Robotic Action via Autoregressive Discretized Pre-training / Yi Liu, Sukai Wang, Dafeng Wei 他
日本語で読む → - 論文触覚制御
実用的な触覚レンダリングのための分数階粘弾性モデルパラメータの能動学習
人間参加型の能動学習により分数階粘弾性モデルのパラメータを個人ごとに最適化し、さらに集団全体で知覚されるリアリズムを最大化するパラメータを選択する手法を提案した。
原題: Active Learning of Fractional-Order Viscoelastic Model Parameters for Realistic Haptic Rendering / Harun Tolasa, Gorkem Gemalmaz, Volkan Patoglu
日本語で読む → - 論文VLA機械学習
Sigma: 視覚-言語-行動モデルのテレパシー的整合への鍵
オープンソースのpi0.5_baseをベースにLoRA微調整と推論アダプタを組み合わせ、意味論と連続制御の間の整合を図るVLAモデルSigmaを構築し、制御MSEを低減した。
原題: Sigma: The Key for Vision-Language-Action Models toward Telepathic Alignment / Libo Wang
日本語で読む → - 論文自動運転/MPCロボティクス
自動運転のための状況認識型インタラクティブMPC切替
交通状況に応じて複数のMPCを切り替えるニューラルネット分類器を提案し、計算負荷を抑えつつ性能を向上させた。
原題: Situation-Aware Interactive MPC Switching for Autonomous Driving / Shuhao Qi, Qiling Aori, Luyao Zhang 他
日本語で読む → - 論文状態推定制御
移動プラットフォームへの接近・着陸のための慣性計測を用いた視覚支援相対状態推定
UAVと3次元運動する平面プラットフォーム間の相対位置・姿勢・速度を、両者のIMUと単眼カメラの視覚情報から推定するカスケードオブザーバを提案し、収束性を解析した。
原題: Vision-Aided Relative State Estimation for Approach and Landing on a Moving Platform with Inertial Measurements / Tarek Bouazza, Alessandro Melis, Soulaimane Berkane 他
日本語で読む → - 論文手軌道予測画像認識
推論から動作へ流れる:一人称視点の人間インタラクション動画から3D手軌道予測を学習
一人称視点のインタラクション動画を用いて、視覚言語推論と動作生成を軌道トークンで結びつけ、段階を考慮した3D手軌道を予測するフレームワークを提案。大規模データセットEgoMANも構築。
原題: Flowing from Reasoning to Motion: Learning 3D Hand Trajectory Prediction from Egocentric Human Interaction Videos / Mingfei Chen, Yifan Wang, Zhengqin Li 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
未来の触覚を予測して接触操作を学習するDreamTacVLA
高解像度触覚画像と視覚を統合し、将来の触覚信号を予測する触覚ワールドモデルで微調整することで、接触の多い操作タスクにおけるVLAモデルの性能を向上させた研究。
原題: Learning to Feel the Future: DreamTacVLA for Contact-Rich Manipulation / Guo Ye, Zexi Zhang, Xu Zhao 他
日本語で読む → - 論文追跡画像認識
CropTrack: 精密農業のための再識別追跡フレームワーク
農業環境での物体追跡において、見た目と動きの情報を組み合わせて個体の同一性を維持する新しい追跡フレームワークを提案し、従来手法より高い追跡精度を実現した。
原題: CropTrack: A Tracking with Re-Identification Framework for Precision Agriculture / Md Ahmed Al Muzaddid, Jordan A. James, William J. Beksi
日本語で読む → - 論文バランス制御ロボティクス
ESP32-C3を用いたヒューマノイドロボットのバランス制御のための無線圧力中心フィードバックシステム
4つのロードセルとESP32-C3を搭載した足部で圧力中心をリアルタイム推定し、無線でメイン制御器に送ってPID制御によりヒューマノイドの片足立ちバランスを安定化させた研究。
原題: Wireless Center of Pressure Feedback System for Humanoid Robot Balance Control using ESP32-C3 / Muhtadin, Faris Rafi Pramana, Dion Hayu Fandiantoro 他
日本語で読む → - 論文自動運転/MPC制御
凸形式による障害物回避の定式化
凸MPCに組み込める新しい障害物回避の定式化を提案し、予測ホライズン外の障害物にも対応できることを示した。
原題: A Convex Obstacle Avoidance Formulation / Ricardo Tapia, Iman Soltani
日本語で読む → - 論文ワールドモデルロボティクス
MIND-V: 物理整合のための強化学習を用いた階層型ワールドモデルによる長期的ロボットマニピュレーション
認知科学に着想を得た階層型ワールドモデルMIND-Vを提案し、物理的に妥当で論理的に一貫した長期的ロボット操作動画を合成する。強化学習による物理整合でSOTAを達成。
原題: MIND-V: Hierarchical World Model for Long-Horizon Robotic Manipulation with RL-based Physical Alignment / Ruicheng Zhang, Mingyang Zhang, Jun Zhou 他
日本語で読む → - 論文データ生成ロボティクス
ロボット制御のための反復的合成データ生成
意味的合成拡散トランスフォーマーでロボット操作データを要素分解して生成し、未見のタスク組み合わせに対するゼロショット制御を実現する手法を提案。
原題: Iterative Compositional Data Generation for Robot Control / Anh-Quan Pham, Marcel Hussing, Shubhankar P. Patankar 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
単一シートバルブを統合したSCUハンド:ミリグラムスケールの粉体ハンドリングのための漏斗型ロボットハンド
先端に制御可能なバルブを備えた漏斗型ソフトロボットハンドを開発し、粉体流量モデルとオンラインパラメータ同定に基づくフィードバック制御により、ミリグラム単位の粉体を高精度に分注できることを示した。
原題: SCU-Hand with Integrated Single-Sheet Valve: A Funnel-Shaped Robotic Hand for Milligram-Scale Powder Handling / Tomoya Takahashi, Yusaku Nakajima, Cristian Camilo Beltran-Hernandez 他
日本語で読む → - 論文GNSS/自己位置推定ロボティクス
GNSSとローカル座標系のラグランジュ双対性による証明可能なアライメント
GNSSとローカル座標系の姿勢アライメントを非凸QCQPから凸緩和問題へ変換し、解の最適性を数値的に証明できる手法を提案。衛星が2機のみでも証明可能な最適解を得られることを実験で示した。
原題: Certifiable Alignment of GNSS and Local Frames via Lagrangian Duality / Baoshan Song, Matthew Giamou, Penggao Yan 他
日本語で読む → - 論文群制御math.OC
ロボット群の通信不要な協調衝突回避のためのコンティンジェンシーモデルベース制御
通信に頼らず、事前に設計した交通ルールのような合意則と垂直二等分面制約を用いて、ロボット群が互いに衝突を回避しながら協調動作する分散制御手法を提案した。
原題: Contingency Model-based Control (CMC) for Communicationless Cooperative Collision Avoidance in Robot Swarms / Georg Schildbach
日本語で読む → - 論文医療ロボティクスロボティクス
Bab_Sakロボット気管挿管システム(BRIS):安全なファイバー光学式気管挿管のための学習制御フレームワーク
気管挿管を支援する小型ロボットシステムBRISを開発し、学習ベースの閉ループ制御と内視鏡深度推定により、気管チューブの安全な位置決めを実現した。
原題: Bab_Sak Robotic Intubation System (BRIS): A Learning-Enabled Control Framework for Safe Fiberoptic Endotracheal Intubation / Saksham Gupta, Sarthak Mishra, Arshad Ayub 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
クエリ較正セグメント採用による記述子非依存LiDARループ閉じ込め
反復環境でのLiDARループ候補の誤採用を抑えるため、記述子に依存せずクエリ単位でセグメント仮説を較正し、G-ICPで検証して採用する手法を提案し、軌道誤差を低減した。
原題: Query-Calibrated Segmental Admission for Descriptor-Agnostic LiDAR Loop Closure in Repetitive Environments / Jaehyun Kim, Seungwon Choi, Wonseok Kang 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
粗から細への学習による言語誘導型把持検出
CLIPベースの視覚・言語埋め込みを階層的に融合し、言語指示に適応した把持検出を行う手法を提案。
原題: Language-Guided Grasp Detection with Coarse-to-Fine Learning for Robotic Manipulation / Zebin Jiang, Tianle Jin, Xiangtong Yao 他
日本語で読む → - 論文視覚的位置認識画像認識
負のガウス混合統計を用いた視覚的位置認識のための適応的閾値設定
視覚的位置認識において、場所ごとの「負の」ガウス混合統計を利用してマッチングの閾値を自動決定する手法を提案し、多様な画像データベースと記述子で有効性を示した。
原題: Adaptive Thresholding for Visual Place Recognition using Negative Gaussian Mixture Statistics / Nick Trinh, Damian Lyons
日本語で読む → - 論文測距慣性オドメトリロボティクス
ニューラル測距慣性オドメトリ
UWB測距と慣性センサをグラフ注意ネットワークと再帰型ニューラルネットで融合し、アンカー配置やマルチパスに頑健な自己位置推定を実現した研究。
原題: Neural Ranging Inertial Odometry / Si Wang, Bingqi Shen, Fei Wang 他
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