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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: 2025/11/1 ／ 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 →- 論文軌道予測ロボティクス
LongComp: ロバストな軌道予測のためのロングテール合成ゼロショット汎化
自動運転の軌道予測において、安全上重要な稀なシナリオへの汎化を評価する新たなロングテール設定を提案し、タスクモジュラーゲーティングと難易度予測ヘッドでOOD性能ギャップを削減した。
原題: LongComp: Long-Tail Compositional Zero-Shot Generalization for Robust Trajectory Prediction ／ Benjamin Stoler, Jonathan Francis, Jean Oh
日本語で読む → - 論文モデル予測制御ロボティクス
確率的推論によるモデル予測制御：チュートリアルとサーベイ
有限ホライズン最適制御をボルツマン分布に基づく推論問題として再定式化し、変分推論で行動を生成するPI-MPCのチュートリアルとサーベイを提供する。
原題: Model Predictive Control via Probabilistic Inference: A Tutorial and Survey ／ Kohei Honda
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
巧みな操作のためのクロスエンボディメント世界モデルのスケーリング
人間とロボットの手を3D粒子で表現し、エンドエフェクタの粒子変位場を行動として定義することで、異なる身体構造を超えて共有できる世界モデルを学習し、新しいハードウェアでの操作制御を実現した。
原題: Scaling Cross-Embodiment World Models for Dexterous Manipulation ／ Zihao He, Bo Ai, Tongzhou Mu 他
日本語で読む → - 論文強化学習ロボティクス
ベビー・ソフィア：自己接触と手の注視による自己探求の発達的アプローチ
乳児の発達に着想を得て、強化学習によりロボットが自己接触と手の注視を自律的に学習するフレームワークを提案し、好奇心ベースの内的報酬だけで協調的なマルチモーダル学習が可能なことを示した。
原題: Baby Sophia: A Developmental Approach to Self-Exploration through Self-Touch and Hand Regard ／ Stelios Zarifis, Ioannis Chalkiadakis, Artemis Chardouveli 他
日本語で読む → - 論文BMI/安全検証ロボティクス
神経信号制御ロボティクス向けのゲート付き不確実性対応ランタイム二重不変条件
脳波から意図を解読してロボットを制御する際に、論理的安全性と生理的信頼性をリアルタイムで二重に検証するフレームワークGUARDIANを提案し、低精度なデコーダでも高い安全率を実現した。
原題: Gated Uncertainty-Aware Runtime Dual Invariants for Neural Signal-Controlled Robotics ／ Tasha Kim, Oiwi Parker Jones
日本語で読む → - 論文軌道計画AI
GHOST: 凸集合グラフ上の巡回セールスマン問題を解く
凸集合グラフ上で定義される新しい巡回セールスマン問題に対し、組合せ探索と凸軌道最適化を組み合わせた階層的フレームワークGHOSTを提案し、最適性を保証しつつ高速に解く。
原題: GHOST: Solving the Traveling Salesman Problem on Graphs of Convex Sets ／ Jingtao Tang, Hang Ma
日本語で読む → - 論文協調自動運転ロボティクス
協調自動運転を検証するための小型テストベッド
スマートインフラを備えた1:15スケールの小型テストベッドCIVATを構築し、V2V/V2I通信を用いた協調自動運転の機能を検証した。
原題: Miniature Testbed for Validating Multi-Agent Cooperative Autonomous Driving ／ Hyunchul Bae, Eunjae Lee, Jehyeop Han 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
スケール選好条件付けによる地形コストマップ生成
合成データを活用して未知地形に汎化しつつ、テスト時にユーザー指定のスケール選好で相対コストを迅速に適応できる地形コストマップ生成手法SPACERを提案。
原題: Terrain Costmap Generation via Scaled Preference Conditioning ／ Luisa Mao, Garrett Warnell, Peter Stone 他
日本語で読む → - 論文制御ロボティクス
物理制約付きメタ学習と強化学習適応によるクロスプラットフォーム学習可能ファジィゲインスケジューリングPID制御器のチューニング
共有ファジィメンバシップと関節ごとのスケーリングを学習する階層的枠組みで、メタ学習によるクロスプラットフォーム初期化と強化学習による展開先適応を組み合わせ、マニピュレータと四足歩行ロボットで汎化性能を検証した。
原題: Cross-Platform Learnable Fuzzy Gain-Scheduled Proportional-Integral-Derivative Controller Tuning via Physics-Constrained Meta-Learning and Reinforcement Learning Adaptation ／ JiaHao Wu, ShengWen Yu
日本語で読む → - 論文安全設計cs.LO
Safe-ROS: 安全クリティカル領域における自律ロボットのためのアーキテクチャ
安全クリティカルな領域で自律ロボットを運用するためのSafe-ROSアーキテクチャを提案し、原子力環境での自律検査ロボットに適用して検証した。
原題: Safe-ROS: An Architecture for Autonomous Robots in Safety-Critical Domains ／ Diana C. Benjumea, Marie Farrell, Louise A. Dennis
日本語で読む → - 論文手術ロボットロボティクス
眼内手術のための高精度手術ロボットシステム
白内障・硝子体手術向けに、工具先端の精度・追跡性能・器具交換機構を改善したロボットシステムを開発し、OCTで評価した。
原題: High-Precision Surgical Robotic System for Intraocular Procedures ／ Yu-Ting Lai, Jacob Rosen, Yasamin Foroutani 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
強化学習による平面マニピュレータのタスク適応型形態最適化
強化学習を用いて平面マニピュレータのリンク長や関節角度などの形態を最適化し、解析解のある円軌道追従で妥当性を確認したうえで、楕円・矩形軌道でもグリッド探索より少ない評価回数で収束することを示した。
原題: Task-Aware Morphology Optimization of Planar Manipulators via Reinforcement Learning ／ Arvind Kumar Mishra, Sohom Chakrabarty
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
NORA-1.5：世界モデルと行動に基づく選好報酬で訓練された視覚-言語-行動モデル
事前学習済みNORAにフローマッチング行動エキスパートを追加し、世界モデルと正解からの逸脱を報酬とするDPOで事後学習することで、シミュレーションと実機の両方で信頼性と汎化性能を向上させたVLAモデル。
原題: NORA-1.5: A Vision-Language-Action Model Trained using World Model- and Action-based Preference Rewards ／ Chia-Yu Hung, Navonil Majumder, Haoyuan Deng 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
PerspAct: 視点取得と能動的視覚によるLLMの状況的協調スキルの向上
LLMに他者の視点を明示的に与え、能動的な視覚探索と組み合わせることで、協調タスクにおける指示理解の精度が向上することを示した研究。
原題: PerspAct: Enhancing LLM Situated Collaboration Skills through Perspective Taking and Active Vision ／ Sabrina Patania, Luca Annese, Anita Pellegrini 他
日本語で読む → - 論文遠隔操作ロボティクス
MirrorLimb: RealMirrorを用いた手姿勢取得とロボット遠隔操作の実装
PICOヘッドセットで手の動きを低コスト・リアルタイムに取得し、Isaacシミュレータ上でロボットを遠隔操作してVLAデータセット構築を支援するフレームワークを提案した。
原題: MirrorLimb: Implementing hand pose acquisition and robot teleoperation based on RealMirror ／ Cong Tai, Hansheng Wu, Haixu Long 他
日本語で読む → - 論文液体知覚/3D再構成画像認識
Phys-Liquid: 透明変形液体の3D形状と体積を推定するための物理情報データセット
容器の動きで変形する透明液体の3D形状・体積を推定するため、97,200枚の物理シミュレーション画像と3Dメッシュからなるデータセットを構築し、4段階の再構成パイプラインで有効性を検証した。
原題: Phys-Liquid: A Physics-Informed Dataset for Estimating 3D Geometry and Volume of Transparent Deformable Liquids ／ Ke Ma, Yizhou Fang, Jean-Baptiste Weibel 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
MO-SeGMan: 制約環境における多目的逐次・誘導マニピュレーションのための再配置計画フレームワーク
制約の厳しい再配置問題に対し、再計画回数と移動距離を抑えつつ依存関係を保つ多目的計画手法を提案し、混雑環境で重要障害物のみを効率的に移動させる探索法で高品質な解を実現した。
原題: MO-SeGMan: Rearrangement Planning Framework for Multi Objective Sequential and Guided Manipulation in Constrained Environments ／ Cankut Bora Tuncer, Marc Toussaint, Ozgur S. Oguz
日本語で読む → - 論文群制御math.OC
ドローン群のエネルギー管理：POMDPとDDPGを統合した認知的自律制御
部分観測マルコフ決定過程（POMDP）と深層決定論的方策勾配（DDPG）を組み合わせ、不確実環境下でドローン群がエネルギー管理と航法を自律学習する枠組みを提案し、ミッション成功率とエネルギー効率の向上を示した。
原題: Drone Swarm Energy Management ／ Michael Z. Zgurovsky, Pavlo O. Kasyanov, Liliia S. Paliichuk
日本語で読む → - 論文VINSロボティクス
不可観測部分空間の進化と整合性のためのビジュアル慣性ナビゲーション
VINSの不整合問題を解析するため、推定パイプライン全体で不可観測部分空間がどう進化するかを追跡する枠組みを提案し、それを用いた整合性改善手法を提示した論文。
原題: Unobservable Subspace Evolution and Alignment for Consistent Visual-Inertial Navigation ／ Chungeng Tian, Fenghua He, Ning Hao
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
AFT: ソフトロボットのマーカーレス・学習不要形状復元のための外観ベース特徴追跡
ソフトロボットの表面模様を暗黙のマーカーとして利用し、マーカーや学習データなしでリアルタイムに形状を追跡・復元する視覚手法を提案した。
原題: AFT: Appearance-Based Feature Tracking for Markerless and Training-Free Shape Reconstruction of Soft Robots ／ Shangyuan Yuan, Preston Fairchild, Yu Mei 他
日本語で読む → - 論文モデルベース強化学習ロボティクス
夢見るファルコン：クアッドコプターのための物理情報に基づくモデルベース強化学習
クアッドコプターの制御にDreamerを適用する際、物理情報を組み込んだ世界モデルを提案し、標準的なRNNベースのモデルと比較した。
原題: Dreaming Falcon: Physics-Informed Model-Based Reinforcement Learning for Quadcopters ／ Eashan Vytla, Bhavanishankar Kalavakolanu, Andrew Perrault 他
日本語で読む → - 論文人間とロボットの協調ロボティクス
描かれた心拍
人間の画家の心拍数に反応して協調的に絵を描くロボットアームAURAを開発し、心拍が高いとロボットが離れ、中立だと描き続ける。
原題: Painted Heart Beats ／ Angshu Adhya, Cindy Yang, Emily Wu 他
日本語で読む → - 論文ロバスト制御/MPCロボティクス
ノルム依存収縮率による打ち切りmRPI集合のハウスドルフ距離の明示的評価
打ち切り最小ロバスト正不変集合と無限ホライズン極限のハウスドルフ距離の上界を、外乱サイズとシステム行列の収縮率から閉形式で導出し、反復計算なしで所望の近似精度を保証するホライズン選択則を提案した。
原題: Explicit Bounds on the Hausdorff Distance for Truncated mRPI Sets via Norm-Dependent Contraction Rates ／ Jiaxun Sun, Hengyu Xue, Yuyang Zhao
日本語で読む → - 論文医療ロボティクスロボティクス
反復学習制御による精密回転挿入で針の穿刺性能を改善
反復学習制御（ILC）を用いて手術ロボットの針の回転挿入を精密化し、網膜下注射において直線挿入より高い成功率を達成した。
原題: Improving Needle Penetration via Precise Rotational Insertion Using Iterative Learning Control ／ Yasamin Foroutani, Yasamin Mousavi-Motlagh, Aya Barzelay 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
深層強化学習と動作事前分布による複雑地形での自然で頑健な六脚歩行の学習
最適化した動作事前分布と敵対的識別器を用いて六脚ロボットに自然な歩容を強化学習させ、実機で複雑地形を視覚情報なしで歩行できるようにした。
原題: Learning Natural and Robust Hexapod Locomotion over Complex Terrains via Motion Priors based on Deep Reinforcement Learning ／ Xin Liu, Jinze Wu, Yinghui Li 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
ReGen: 逆設計による生成的ロボットシミュレーション
ロボットの行動とテキスト記述から、その行動を引き起こしうるシナリオや環境を大規模言語モデルで推論し、シミュレーションを自動生成するフレームワーク。
原題: ReGen: Generative Robot Simulation via Inverse Design ／ Phat Nguyen, Tsun-Hsuan Wang, Zhang-Wei Hong 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
EcoFlight: 障害物を避けながら省エネ経路を見つける自律センシングドローンの経路計画
ドローンの推進系と飛行力学に基づく消費エネルギーモデルを用い、3次元空間の障害物を避けつつ最小エネルギー経路を探索するアルゴリズムを提案し、高密度環境で省エネ効果を実証した。
原題: EcoFlight: Finding Low-Energy Paths Through Obstacles for Autonomous Sensing Drones ／ Jordan Leyva, Nahim J. Moran Vera, Yihan Xu 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
WorldPlanner: 行動条件付き視覚世界モデルとモンテカルロ木探索・MPCによるロボット計画
数時間の非構造化プレイデータから行動条件付き視覚世界モデルを学習し、MCTSとMPCを組み合わせてロボットの長期行動計画を最適化する手法を提案。実世界の3タスクでBCベースラインを上回る性能を示した。
原題: WorldPlanner: Monte Carlo Tree Search and MPC with Action-Conditioned Visual World Models ／ R. Khorrambakht, Joaquim Ortiz-Haro, Joseph Amigo 他
日本語で読む → - 論文物体検索ロボティクス
時空間を探索する：オープンワールド物体検索のための統合メモリ・行動ループ
ロボットが過去の状態や空間的文脈を手がかりに物体を探すため、長期記憶と行動を単一のループで統合するフレームワークSTARを提案し、新ベンチマークで有効性を示した。
原題: Searching in Space and Time: Unified Memory-Action Loops for Open-World Object Retrieval ／ Taijing Chen, Sateesh Kumar, Junhong Xu 他
日本語で読む → - 論文軌道最適化ロボティクス
Signal Temporal Logic仕様下での軌道最適化のための厳密で滑らかな再定式化
Signal Temporal Logicの仕様を満たす軌道最適化問題に対し、max/min演算子を厳密かつ滑らかに再定式化する手法を提案し、数値シミュレーションで有効性を示した。
原題: Exact Smooth Reformulations for Trajectory Optimization Under Signal Temporal Logic Specifications ／ Shaohang Han, Joris Verhagen, Jana Tumova
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