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: 2025/11/1 ／ 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 →- 論文マルチモーダル学習AI
VibraVerse: 物理的に整合したマルチモーダル学習のための大規模幾何学-音響アラインメントデータセット
3D形状・物性・振動モード・音響信号を因果的に対応付けた大規模データセットVibraVerseと、形状・画像・音を統一表現空間で整合させる対照学習フレームワークCLASPを提案し、形状からの音予測や音からの形状復元などのベンチマークを構築した。
原題: VibraVerse: A Large-Scale Geometry-Acoustics Alignment Dataset for Physically-Consistent Multimodal Learning ／ Bo Pang, Chenxi Xu, Jierui Ren 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
アクションチャンキングにおける地平線の混合
VLAモデルで問題となる行動チャンク長（地平線）のトレードオフを解消するため、異なる地平線のセグメントを並列処理して統合するMixture of Horizons戦略を提案し、性能と汎化性を向上させた。
原題: Mixture of Horizons in Action Chunking ／ Dong Jing, Gang Wang, Jiaqi Liu 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
異種ロボットチームのためのLLMベース汎用階層型タスク計画・実行とイベント駆動型再計画
LLMを用いて自然言語ゴールから異種ロボットチームのタスクを階層的に計画・実行し、イベント駆動で再計画するCoMuRoSを提案。実機・シミュレーションで協調搬送や障害復旧、人間との協力を実証した。
原題: LLM-Based Generalizable Hierarchical Task Planning and Execution for Heterogeneous Robot Teams with Event-Driven Replanning ／ Suraj Borate, Bhavish Rai B, Vipul Pardeshi 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
URDF-Anything: 3Dマルチモーダル言語モデルによる関節物体の構築
点群とテキストを入力とする3Dマルチモーダル大規模言語モデルで、関節物体の幾何分割と運動学パラメータをエンドツーエンドに予測し、ロボットシミュレーション用デジタルツインを自動生成する手法を提案。
原題: URDF-Anything: Constructing Articulated Objects with 3D Multimodal Language Model ／ Zhe Li, Xiang Bai, Jieyu Zhang 他
日本語で読む → - 論文医療ロボティクス画像認識
自律型X線ガイド脊椎手術のためのロボット制御方策学習の検討
X線透視下での脊椎手術におけるカニューレ挿入を模倣学習で制御する方策を検討し、シミュレーション環境とデータセットを構築して、68.5%の初回成功率と実X線への部分的なsim-to-real転移を示した。
原題: Investigating Robot Control Policy Learning for Autonomous X-ray-guided Spine Procedures ／ Florence Klitzner, Blanca Inigo, Benjamin D. Killeen 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
通信制約下のUAV群のための通信認識型非同期分散軌道最適化
通信が不安定な環境でも動くUAV群の軌道計画のため、PDDPによる局所最適化と非同期ADMMによる群調整を組み合わせた二層分散最適化フレームワークを提案した。
原題: Communication-Aware Asynchronous Distributed Trajectory Optimization for UAV Swarm ／ Yue Yu, Xiaobo Zheng, Shaoming He
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
Maestro：視覚言語モデルでロボティクスモジュールを統合するゼロショット汎用ロボット
VLMコーディングエージェントが知覚・計画・制御モジュールを動的に組み合わせてプログラム的政策を生成し、ゼロショットで汎用ロボットを実現する手法を提案。
原題: Maestro: Orchestrating Robotics Modules with Vision-Language Models for Zero-Shot Generalist Robots ／ Junyao Shi, Rujia Yang, Kaitian Chao 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
SuckTac：非構造表面の知覚とインタラクションのためのカメラベース触覚吸盤
頭足類の吸盤に着想を得て、カメラベースの触覚センサを吸盤内部に統合し、表面形状やテクスチャを高密度に知覚しながら吸着できるロボット吸盤を開発した。
原題: SuckTac: Camera-based Tactile Sucker for Unstructured Surface Perception and Interaction ／ Ruiyong Yuan, Jieji Ren, Zhanxuan Peng 他
日本語で読む → - 論文自動運転認識ロボティクス
GUIDE: 自動運転の障害物認識を強化するガウス統合インスタンス検出
3Dガウス表現を用いてインスタンス検出と占有予測を統合し、追跡も可能な自動運転向けフレームワークを提案。nuScenesで従来比50%向上の精度を達成。
原題: GUIDE: Gaussian Unified Instance Detection for Enhanced Obstacle Perception in Autonomous Driving ／ Chunyong Hu, Qi Luo, Jianyun Xu 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
LEARN: リソース制約下でのエンドツーエンド空中マルチロボットナビゲーション学習
低解像度ToFセンサと軽量プランナ、注意機構付きRL方策を組み合わせ、ナノUAV群がオンボードで障害物環境を自律飛行できる軽量ナビゲーション手法を提案。
原題: LEARN: Learning End-to-End Aerial Resource-Constrained Multi-Robot Navigation ／ Darren Chiu, Zhehui Huang, Ruohai Ge 他
日本語で読む → - 論文経路計画AI
微分可能シミュレーションを用いた探索による自動運転の経路計画
微分可能シミュレータWaymaxを次状態予測器と評価器として活用し、勾配降下と確率的探索を組み合わせて行動系列を最適化する経路計画手法DSSを提案した。
原題: Autonomous Vehicle Path Planning by Searching With Differentiable Simulation ／ Asen Nachkov, Jan-Nico Zaech, Danda Pani Paudel 他
日本語で読む → - 論文ウェアラブルロボットロボティクス
ウェアラブルロボットの人間-ロボット相互作用のための二変数力特性評価法
ウェアラブルロボットと人体の相互作用を、法線方向と接線方向の二変数で特性評価する手法を提案し、単一変数フィッティングの限界を示した。
原題: Dual-Variable Force Characterisation method for Human-Robot Interaction in Wearable Robotics ／ Felipe Ballen-Moreno, Pasquale Ferrentino, Milan Amighi 他
日本語で読む → - 論文遠隔操作ロボティクス
遠隔超音波検査におけるロボット操作と人間操作の比較
遠隔超音波検査において、ロボットによる操作と、熟練者が遠隔から初心者をMRでガイドする人間操作を比較し、完了時間や位置精度に有意差がなく、人間操作の方が力の一貫性が高く実用的であることを示した。
原題: Robotic versus Human Teleoperation for Remote Ultrasound ／ David Black, Septimiu Salcudean
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
MicCheck: 既製ピンマイクを流用した低コスト接触センシング
市販のBluetoothピンマイクをグリッパに取り付けるだけで接触センサとして利用し、模倣学習によるマニピュレーションの成功率を大幅に向上させた研究。
原題: MicCheck: Repurposing Off-the-Shelf Pin Microphones for Easy and Low-Cost Contact Sensing ／ Steven Oh, Tai Inui, Magdeline Kuan 他
日本語で読む → - 論文デジタルツインロボティクス
スマート環境におけるロボットシステムのデジタルツインに基づく自動再構成
デジタルツインを用いてロボットの動作環境を仮想再現し、環境変化に応じて制御パラメータを自動で再計算・更新することで、人手を介さずにロボットを適応させるフレームワークを提案した。
原題: Digital Twin based Automatic Reconfiguration of Robotic Systems in Smart Environments ／ Angelos Alexopoulos, Agorakis Bompotas, Nikitas Rigas Kalogeropoulos 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
分散型ガウス過程分類と海底ロボティクスへの応用
AUVチームが音響通信の成功確率マップをリアルタイムで構築するため、共有する計測データを選ぶ分散型ガウス過程分類のデータ共有方策を提案し、実機実験で検証した。
原題: Decentralized Gaussian Process Classification and an Application in Subsea Robotics ／ Yifei Gao, Hans J. He, Daniel J. Stilwell 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
Multi-Mapcher: 外れ値に頑健な位置合わせを活用したループ閉じ込み検出不要の異種LiDARマルチセッションSLAM
異なるLiDARセンサで取得した複数セッションの地図を、ループ閉じ込み検出に頼らず大規模地図間位置合わせで初期整列し、外れ値に頑健なレジストレーションとアンカーノード型ポーズグラフ最適化で一貫した全球地図を構築する手法を提案。
原題: Multi-Mapcher: Loop Closure Detection-Free Heterogeneous LiDAR Multi-Session SLAM Leveraging Outlier-Robust Registration for Autonomous Vehicles ／ Hyungtae Lim, Daebeom Kim, Hyun Myung
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
移動マニピュレータのための同次比例積分微分制御
移動マニピュレータに対し、同次制御理論に基づくhPID制御を提案し、従来の線形PIDより高精度な軌道追従と外乱・不確かさへのロバスト性を実験で示した。
原題: Homogeneous Proportional-Integral-Derivative Controller in Mobile Robotic Manipulators ／ Luis Luna, Isaac Chairez, Andrey Polyakov
日本語で読む → - 論文群制御制御
大規模複数巡回セールスマン問題に対するK-means着想の解法フレームワーク
複数エージェントのタスク割り当て問題(MTSP)を空間制約付きクラスタリングとして再定式化し、K-meansに着想を得た「クラスタリング後に経路決定」戦略で大規模問題を高速かつ高品質に解くフレームワークを提案した。
原題: A K-means Inspired Solution Framework for Large-Scale Multi-Traveling Salesman Problems ／ Xiubin Chen
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
GPT-4にヒューマノイドの身体を与える：既製VLMと物理世界を繋ぐ架け橋の構築
既製の視覚言語モデル（GPT-4など）をヒューマノイドエージェントの制御に活用する手法BiBoを提案。指示を低レベルコマンドに変換するコンパイラと拡散モデルによる動作実行器で、オープン環境での相互作用タスク成功率90.2%を達成。
原題: Endowing GPT-4 with a Humanoid Body: Building the Bridge Between Off-the-Shelf VLMs and the Physical World ／ Yingzhao Jian, Zhongan Wang, Yi Yang 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
動的・不確実環境におけるゲーム理論と到達可能性解析を統合した安全なマルチエージェント動作計画
ゲーム理論と到達可能性解析を組み合わせ、動的で不確実な環境下でマルチエージェントが安全かつ分散的に動作計画を行うフレームワークを提案し、シミュレーションと実機実験で有効性を示した。
原題: Game-Theoretic Safe Multi-Agent Motion Planning with Reachability Analysis for Dynamic and Uncertain Environments (Extended Version) ／ Wenbin Mai, Minghui Liwang, Xinlei Yi 他
日本語で読む → - 論文安全性モニタリング画像認識
知覚のための深層ニューラルネットワークの実行時安全モニタリング：サーベイ
自動運転やロボティクスなど安全が重要な知覚システムにおいて、DNNの推論時に並行して動作し、入力・内部表現・出力を監視することで安全性の懸念を検出する手法を体系的に整理したサーベイ。
原題: Runtime Safety Monitoring of Deep Neural Networks for Perception: A Survey ／ Albert Schotschneider, Svetlana Pavlitska, J. Marius Zöllner
日本語で読む → - 論文製造プロセス計画ロボティクス
陰的ニューラル場による多軸製造のプロセス計画：衝突回避とツールパス形状の直接制御
陰的ニューラル場を用いて層生成とツールパス設計を単一の微分可能パイプラインに統合し、多軸製造における衝突回避とツールパス形状を同時最適化する手法を提案した。
原題: Implicit Neural Field-Based Process Planning for Multi-Axis Manufacturing: Direct Control over Collision Avoidance and Toolpath Geometry ／ Neelotpal Dutta, Tianyu Zhang, Tao Liu 他
日本語で読む → - 論文メタ認知ロボティクス
ロボットのメタ認知：道具発明のための自信に基づく意思決定
ロボットが自身の決定に対する自信（メタ認知）を評価し、自律的な道具発明のタスクにおいて信頼性の高い意思決定を行うアーキテクチャを提案した。
原題: Robot Metacognition: Decision Making with Confidence for Tool Invention ／ Ajith Anil Meera, Poppy Collis, Polina Arbuzova 他
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
データ駆動型モデル低減によるソフトロボットの動的形状制御
ソフトロボットの動的形状制御のため、3つのデータ駆動型モデル低減手法を比較し、ラグランジュ作用推論に基づくモデル予測制御が最も高い追従性能を示すことをシミュレーションで明らかにした。
原題: Dynamic Shape Control of Soft Robots Enabled by Data-Driven Model Reduction ／ Iman Adibnazari, Harsh Sharma, Myungsun Park 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
ForeRobo: 3D目標駆動型ロボットマニピュレーションのための無限シミュレーションデータの活用
生成シミュレーションで目標状態を生成し、点対応モデルと古典制御を組み合わせてロボットのマニピュレーション技能を自律獲得する手法を提案。
原題: ForeRobo: Unlocking Infinite Simulation Data for 3D Goal-driven Robotic Manipulation ／ Dexin wang, Faliang Chang, Chunsheng Liu
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
繊細なスナップフィット組立のための協調デュアルアームフレームワーク
固有受容感覚からスナップフィット嵌合をリアルタイム検出する軽量ニューラルネットSnapNetと、イベントトリガ型インピーダンス調整による双腕協調フレームワークを提案し、繊細な組立での衝撃力を低減した。
原題: A Coordinated Dual-Arm Framework for Delicate Snap-Fit Assemblies ／ Shreyas Kumar, Barat S, Debojit Das 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
仮想エネルギー注入による散逸系の最適自然歩容の発見
散逸のある脚ロボットに対し、仮想エネルギー注入で受動運動パターンを見つけ、継続法でエネルギー最適な制御入力を導出する枠組みを提案した。
原題: Discovering Optimal Natural Gaits of Dissipative Systems via Virtual Energy Injection ／ Korbinian Griesbauer, Davide Calzolari, Maximilian Raff 他
日本語で読む → - 論文手術ロボットロボティクス
高精度腹腔鏡手術のためのロボットアームの運動学的・人間工学的設計
7自由度と遠隔運動中心を備えた腹腔鏡手術支援ロボットアームを設計し、模擬手術で従来の手技より精度・効率・術者負担が改善することを示した。
原題: Kinematic and Ergonomic Design of a Robotic Arm for Precision Laparoscopic Surgery ／ Tian Hao, Tong Lu, Che Chan
日本語で読む → - 論文移動ロボットロボティクス
電力効率の高い自律移動ロボット
pNavは、物理系とサイバー系を統合的に最適化し、消費電力を予測・調整することで、ナビゲーション精度を保ちつつAMRの消費電力を38.1%削減するシステムである。
原題: Power-Efficient Autonomous Mobile Robots ／ Liangkai Liu, Weisong Shi, Kang G. Shin
日本語で読む →