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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 →- 論文マニピュレーションロボティクス
ScaleADFG: スケーラブルなデータセットによるアフォーダンスベースの巧みな機能把持
ロボットの大きな手でも日常物体を機能的に把持できるよう、アフォーダンスに基づく自動データセット構築と軽量な把持生成ネットワークを提案した研究。
原題: ScaleADFG: Affordance-based Dexterous Functional Grasping via Scalable Dataset ／ Sizhe Wang, Yifan Yang, Yongkang Luo 他
日本語で読む → - 論文安全制御ロボティクス
ATOM-CBF: 分布外計測下での適応的安全知覚制御
学習した知覚モジュールの分布外計測による不確かさを明示的に計算し、安全フィルタの保守性をリアルタイムに適応させる制御フレームワークを提案。LiDAR搭載車両とRGB画像を用いる四足ロボットのシミュレーションで安全性を実証した。
原題: ATOM-CBF: Adaptive Safe Perception-Based Control under Out-of-Distribution Measurements ／ Kai S. Yun, Navid Azizan
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
データ拡張による視覚運動ポリシーの汎化能力向上に関する研究
少量の人間デモから多様なランダム化データを自動生成し、視覚運動ポリシーの汎化性能を向上させる手法を提案。カメラ姿勢や照明、テーブルテクスチャなど多様な要因をランダム化し、低コストマニピュレータでのゼロショットsim-to-real転移にも有効であることを示した。
原題: A Study on Enhancing the Generalization Ability of Visuomotor Policies via Data Augmentation ／ Hanwen Wang
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
一日で千のタスクを学習する
ロボットマニピュレーションの模倣学習において、軌道を整列と相互作用の段階に分解し、検索ベースの一般化を組み合わせることで、タスクあたり1回のデモンストレーションから学習し、24時間以内に1000の日常タスクを教示できる手法MT3を開発した。
原題: Learning a Thousand Tasks in a Day ／ Kamil Dreczkowski, Pietro Vitiello, Vitalis Vosylius 他
日本語で読む → - 論文軌道予測画像認識
VISTA: 視覚と意図を考慮した社会的注意に基づくマルチエージェント軌道予測フレームワーク
エージェントの長期的な意図と社会的相互作用を統合し、衝突の少ないマルチエージェント軌道予測を実現する再帰的目標条件付きトランスフォーマーを提案。
原題: VISTA: A Vision and Intent-Aware Social Attention Framework for Multi-Agent Trajectory Prediction ／ Stephane Da Silva Martins, Emanuel Aldea, Sylvie Le Hégarat-Mascle
日本語で読む → - 論文自動運転計画ロボティクス
nuPlan-R: 反応型マルチエージェントシミュレーションによる自動運転の閉ループ計画ベンチマーク
ルールベースのIDMエージェントを拡散モデルベースの反応型エージェントに置き換え、より現実的な交通相互作用を再現する自動運転計画の閉ループベンチマークnuPlan-Rを提案した。
原題: nuPlan-R: A Closed-Loop Planning Benchmark for Autonomous Driving via Reactive Multi-Agent Simulation ／ Mingxing Peng, Ruoyu Yao, Xusen Guo 他
日本語で読む → - 論文医療ロボティクスロボティクス
経尿道的前立腺正中葉核出術のための監督付き自律切除・牽引フレームワーク
二本腕の同心管ロボットを用い、CT画像から切除計画を自動生成し、学習ベースの牽引ネットワークと連携して前立腺ファントムの正中葉を97.1%自律切除するシステムを実現した。
原題: A Supervised Autonomous Resection and Retraction Framework for Transurethral Enucleation of the Prostatic Median Lobe ／ Mariana Smith, Tanner Watts, Susheela Sharma Stern 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
固有感覚コンプライアンス制御を備えた腱駆動型バイオインスパイアード多指ハンドDex-Hand 021の開発
12能動・7受動自由度を持つ1kgの腱駆動型5指ロボットハンドを開発し、固有感覚力覚に基づくアドミタンス制御で把持時の関節トルクを31%低減した。
原題: Development of the Bioinspired Tendon-Driven DexHand 021 with Proprioceptive Compliance Control ／ Jianbo Yuan, Haohua Zhu, Jing Dai 他
日本語で読む → - 論文行動認識画像認識
3D人間ポーズで基盤視覚モデルを接地させたロバスト行動認識
V-JEPA 2の予測的世界ダイナミクスとCoMotionの遮蔽に強い3D人間ポーズを融合し、物理空間に接地した行動認識モデルを提案。高遮蔽シーンで既存手法を上回る。
原題: Grounding Foundational Vision Models with 3D Human Poses for Robust Action Recognition ／ Nicholas Babey, Tiffany Gu, Yiheng Li 他
日本語で読む → - 論文積層造形/モニタリング画像認識
高速ロボット積層造形におけるインプロセス3D偏差マッピングと欠陥モニタリング（3D-DM2）
高速ロボット積層造形中にリアルタイムで造形物を3D再構成し、参照モデルと比較して形状偏差を検出・追跡するモニタリングシステムを提案した。
原題: In-process 3D Deviation Mapping and Defect Monitoring (3D-DM2) in High Production-rate Robotic Additive Manufacturing ／ Subash Gautam, Alejandro Vargas-Uscategui, Peter King 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
VLMが計画した原子スキルのデモンストレーションによる優しいマニピュレーション方策学習
VLMで長期的な接触を伴うタスクを原子スキルに分解し、力制約付きRLで各スキルをシミュレーション学習、そのデモを視触覚拡散方策に蒸留して実機展開する枠組みを提案。
原題: Gentle Manipulation Policy Learning via Demonstrations from VLM Planned Atomic Skills ／ Jiayu Zhou, Qiwei Wu, Jian Li 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
視覚-言語-行動モデルの未来を導く10の未解決課題
VLAモデルの発展における10の主要マイルストーンと新たな研究動向を議論し、今後の研究方向に注目を促す論文。
原題: 10 Open Challenges Steering the Future of Vision-Language-Action Models ／ Soujanya Poria, Navonil Majumder, Chia-Yu Hung 他
日本語で読む → - 論文ソフトグリッパロボティクス
外部電源不要の双安定流体グリッパ：サイズ選択的かつ剛性適応的な把持
3つの双安定スナップスルー室間で液体を内部再分配するだけで駆動する自己完結型ソフトグリッパを提案し、外部電源なしでサイズ選択的な把持と対象の剛性に応じた把持圧の受動的適応を実現した。
原題: Source-Free Bistable Fluidic Gripper for Size-Selective and Stiffness-Adaptive Grasping ／ Zhihang Qin, Yueheng Zhang, Wan Su 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーション画像認識
MSGNav: マルチモーダル3Dシーングラフによるゼロショット身体性ナビゲーション
視覚情報を画像のまま保持するマルチモーダル3Dシーングラフを構築し、ゼロショットで物体探索ナビゲーションを行うシステムを提案。GOAT-BenchとHM3D-ObjNavで最高性能を達成。
原題: MSGNav: Unleashing the Power of Multi-modal 3D Scene Graph for Zero-Shot Embodied Navigation ／ Xun Huang, Shijia Zhao, Yunxiang Wang 他
日本語で読む → - 論文HRIロボティクス
人間とロボットの相互作用における結果音と機能音の役割：音響拡張現実インターフェースに向けて
ロボットの動作音や設計された音が人間の知覚に与える影響と、ARによる空間音響提示の有効性を混合手法研究で調査した。
原題: The Role of Consequential and Functional Sound in Human-Robot Interaction: Toward Audio Augmented Reality Interfaces ／ Aliyah Smith, Monroe Kennedy
日本語で読む → - 論文VLA画像認識
OmniVLA: 物理的根拠に基づくマルチモーダルVLAと統合マルチセンサ知覚によるロボットマニピュレーション
赤外線カメラ・ミリ波レーダー・マイクアレイをRGB画像に統合する「センサマスク画像」表現を提案し、RGBのみのVLAより成功率84%で大幅に優れるマルチモーダルVLAモデルを実現した。
原題: OmniVLA: Physically-Grounded Multimodal VLA with Unified Multi-Sensor Perception for Robotic Manipulation ／ Heyu Guo, Shanmu Wang, Ruichun Ma 他
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
モデルからモデルへ：ハエトリソウの snapping 機構の解明と3Dプリント双安定ソフトロボット実証機への転用
ハエトリソウの葉の凹面から凸面への高速反転機構を解析し、その幾何学的特徴を3Dプリントした双安定ソフトアクチュエータに転用して、同様のスナップ閉じ動作を実現した。
原題: Model to Model: Understanding the Venus Flytrap Snapping Mechanism and Transferring it to a 3D-printed Bistable Soft Robotic Demonstrator ／ Maartje H. M. Wermelink, Renate Sachse, Sebastian Kruppert 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
SimTac：生体模倣構造を持つ視覚ベース触覚センシングの物理シミュレータ
生体の触覚構造に着想を得た形状の触覚センサを設計・検証するための物理シミュレータを提案し、物体分類や滑り検出などのSim2Realタスクで有効性を示した。
原題: SimTac: A Physics-Based Simulator for Vision-Based Tactile Sensing with Biomorphic Structures ／ Xuyang Zhang, Jiaqi Jiang, Zhuo Chen 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
ポリウレタン製視覚触覚センサの耐久性と感度の特性評価
視覚触覚センサの表面材としてポリウレタンゴムを提案し、シリコーンと比較して耐久性と感度を評価した。ポリウレタンは低力での感度を犠牲にするが、有効力範囲が広がり、高負荷用途に適することを示した。
原題: Characterizing the Resilience and Sensitivity of Polyurethane Vision-Based Tactile Sensors ／ Benjamin Davis, Hannah Stuart
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
ResAlignNet: データ駆動型INS/DVLアライメント手法
1D ResNet-18を用いて慣性航法装置とドップラー速度計のアライメントを深層学習で最適化し、短時間で高精度なアライメントを実現する手法を提案。
原題: ResAlignNet: A Data-Driven Approach for INS/DVL Alignment ／ Guy Damari, Itzik Klein
日本語で読む → - 論文運動計画ロボティクス
ロボット運動計画のための予測的動的障害物モデルのリアルタイム学習
部分的なノイズ観測から他エージェントの動きをリアルタイムで予測するため、Hankel動的モード分解を改良したオンライン手法を提案し、シミュレーションとクレーン実験で有効性を示した。
原題: Real-Time Learning of Predictive Dynamic Obstacle Models for Robotic Motion Planning ／ Stella Kombo, Masih Haseli, Skylar X. Wei 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
ETHOS: VRソーシャルインタラクションのためのロボット型遭遇型触覚ディスプレイ
VR内でのハンドオーバーやハイタッチなどの社会的接触を実現するため、ロボットマニピュレータと交換可能な触覚プロップを組み合わせた遭遇型触覚ディスプレイを開発し、動的制御により自然な接触を可能にした。
原題: ETHOS: A Robotic Encountered-Type Haptic Display for Social Interaction in Virtual Reality ／ Eric Godden, Jacquie Groenewegen, Matthew K. X. J. Pan
日本語で読む → - 論文HRIロボティクス
複数ユーザの嗜好対立を段階的議論で解決するHRIパーソナライゼーション
複数ユーザの対立する嗜好を定量的双極議論フレームワークでモデル化し、ロボットの環境観測を取り込みながら逐次更新して調停する手法を提案した。
原題: Multi-User Personalisation in Human-Robot Interaction: Resolving Preference Conflicts Using Gradual Argumentation ／ Aniol Civit, Antonio Andriella, Carles Sierra 他
日本語で読む → - 論文動作計画ロボティクス
ネスト探索による効果的なゲーム理論的動作計画
ゲーム理論のナッシュ均衡を一般動力学系で効率的に計算するGTNSを提案し、自動運転やレースで高速に解を得た。
原題: Effective Game-Theoretic Motion Planning via Nested Search ／ Avishav Engle, Andrey Zhitnikov, Oren Salzman 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
X-Diffusion: 異なる身体性の人間デモンストレーションから拡散ポリシーを学習
人間の動作をノイズの多いロボット動作とみなし、拡散過程の高ノイズ段階でのみ人間デモを学習に使うことで、身体性の違いを吸収しつつタスク意図を活用する手法を提案。実機5タスクで成功率を16%向上。
原題: X-Diffusion: Training Diffusion Policies on Cross-Embodiment Human Demonstrations ／ Maximus A. Pace, Prithwish Dan, Chuanruo Ning 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
接触安全な強化学習：ProMP再パラメータ化とエネルギー認識によるアプローチ
タスク空間でPPOと運動プリミティブを組み合わせ、エネルギーを考慮したインピーダンス制御により、接触を伴うマニピュレーションを安全かつ高成功率で実現するフレームワークを提案。
原題: Contact-Safe Reinforcement Learning with ProMP Reparameterization and Energy Awareness ／ Bingkun Huang, Yuhe Gong, Zewen Yang 他
日本語で読む → - 論文身体性世界モデルロボティクス
マルチビュー軌道動画による高整合な身体性世界モデル
低レベル行動をカメラパラメータとカルテシアン変換でマルチビューの軌道動画に変換し、それを制御信号として未来フレームを予測する身体性世界モデルMTV-Worldを提案。マルチビューで空間情報の損失を補い、物理世界との整合性を高めた。
原題: Towards High-Consistency Embodied World Model with Multi-View Trajectory Videos ／ Taiyi Su, Jian Zhu, Yaxuan Li 他
日本語で読む → - 論文検証/安全性ロボティクス
状態不確かさ下における制御器のハミルトン・ヤコビ到達可能性解析によるロバスト検証
知覚不確かさを持つシステムに対し、制御器・観測関数・状態推定を連結して等価な閉ループ系とし、ハミルトン・ヤコビ到達可能性解析で安全性を形式的に検証する枠組みを提案した。
原題: Robust Verification of Controllers under State Uncertainty via Hamilton-Jacobi Reachability Analysis ／ Albert Lin, Alessandro Pinto, Somil Bansal
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
認定強化学習による安全で最適な可変インピーダンス制御
DMPと可変インピーダンス制御を組み合わせた強化学習において、安定なゲインスケジュールの多様体からサンプリングすることで、リアプノフ安定性とアクチュエータ実現可能性を保証するC-GMSを提案し、実機で検証した。
原題: Safe and Optimal Variable Impedance Control via Certified Reinforcement Learning ／ Shreyas Kumar, Ravi Prakash
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
力強いマニピュレーションのためのマルチモーダル拡散フォーシング
マルチモーダルなロボット軌道データから、ランダムマスキングと拡散モデルを用いて時系列・モダリティ間依存を学習し、接触の多い力強いマニピュレーションタスクで高い性能とノイズ頑健性を実現した。
原題: Multimodal Diffusion Forcing for Forceful Manipulation ／ Zixuan Huang, Huaidian Hou, Dmitry Berenson
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