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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: 2025/8/1 ／ arXivを3時間ごとに自動収集
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大規模ロボットによる材料ハンドリング：学習・計画・制御
油圧式マテリアルハンドラを用いた大規模バルク材料ハンドリングの自律実行フレームワークを提案し、強化学習による把持点計画と軌道追従制御を実装して実機検証した。
原題: Large Scale Robotic Material Handling: Learning, Planning, and Control ／ Filippo A. Spinelli, Yifan Zhai, Fang Nan 他
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人間とロボットの協調マニピュレーションのための混合主導対話
自然言語による混合主導の対話を通じて、人間とロボットが協力してタスクを遂行するシステムMICoBotを提案し、実機実験で有効性を示した。
原題: Mixed-Initiative Dialog for Human-Robot Collaborative Manipulation ／ Albert Yu, Chengshu Li, Luca Macesanu 他
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ロボットによる布の展開把持選択のためのデータセットとベンチマーク：ICRA 2024布コンペティション
空中でのロボット布展開における把持姿勢選択を評価するベンチマークとICRA 2024コンペティションを開催し、679回の実世界デモンストレーションを含むデータセットを公開した。
原題: A Dataset and Benchmark for Robotic Cloth Unfolding Grasp Selection: The ICRA 2024 Cloth Competition ／ Victor-Louis De Gusseme, Thomas Lips, Remko Proesmans 他
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冗長ロボットのためのタスクスタック管理の学習
遺伝的プログラミングとシミュレーション評価を組み合わせ、冗長ロボットのタスク優先度や制御パラメータを含むスタック・オブ・タスク制御器全体をユーザー指定のコスト関数から自動学習するフレームワークを提案し、実機転移を実証した。
原題: Learning Stack-of-Tasks Management for Redundant Robots ／ Alessandro Adami, Aris Synodinos, Matteo Iovino 他
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DexFruit: 触覚センシングと3Dガウシアンスプラッティングによる果物の繊細な操作と損傷評価
触覚センシングと拡散ポリシーを組み合わせて果物を傷つけずに把持・操作し、3Dガウシアンスプラッティングで損傷を定量評価するフレームワークを提案した。
原題: DexFruit: Dexterous Manipulation and Gaussian Splatting Inspection of Fruit ／ Aiden Swann, Alex Qiu, Matthew Strong 他
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PCHands: 多自由度マニピュレータのためのPCAに基づくハンドポーズシナジー表現
2本指グリッパから5本指ハンドまで多様なマニピュレータの姿勢をアンカー位置で統一的に記述し、PCAで共通の潜在表現を抽出することで、強化学習による巧みな操作の学習効率と汎化性能を向上させる手法を提案。
原題: PCHands: PCA-based Hand Pose Synergy Representation on Manipulators with N-DoF ／ En Yen Puang, Federico Ceola, Giulia Pasquale 他
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接触最適化による全身マルチコンタクトマニピュレーションのスケーリング
ヒューマノイドロボットが全身を使って物体を操作するための接触最適化フレームワークを提案し、従来手法より77%高速な計画を実現、実機検証も行った。
原題: Scaling Whole-body Multi-contact Manipulation with Contact Optimization ／ Victor Levé, João Moura, Sachiya Fujita 他
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ADPro: マニフォールド制約付きノイズ除去とタスク認識初期化によるテスト時適応拡散ポリシー
拡散ポリシーに幾何学的マニフォールド制約とタスク認識初期化を導入し、再学習なしでテスト時に適応させることで、ロボットマニピュレーションの成功率・汎化・サンプリング効率を向上させた。
原題: ADPro: a Test-time Adaptive Diffusion Policy via Manifold-constrained Denoising and Task-aware Initialization for Robotic Manipulation ／ Zezeng Li, Rui Yang, Ruochen Chen 他
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LaVA-Man: ロボットマニピュレーションのための視覚行動表現学習
マスクされた目標画像を入力画像とテキスト指示から再構成する自己教師ありタスクで視覚とテキストの関連を学習し、少数の実演でマニピュレーションに適応する手法を提案。
原題: LaVA-Man: Learning Visual Action Representations for Robot Manipulation ／ Chaoran Zhu, Hengyi Wang, Yik Lung Pang 他
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HERMES: 多源运动データからの人間→ロボット身体化学習による移動型巧みなマニピュレーション
複数の人間の手の動きデータを強化学習で統合し、移動型双腕多指ハンドロボットの器用な操作を実現するフレームワークを提案。深度画像ベースのsim2real転移とPnP位置推定による自律ナビゲーションを組み合わせ、実環境での汎化性能を向上させた。
原題: HERMES: Human-to-Robot Embodied Learning from Multi-Source Motion Data for Mobile Dexterous Manipulation ／ Zhecheng Yuan, Tianming Wei, Langzhe Gu 他
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公称ペイロードを超える操作のための動力学適合軌道拡散
拡散モデルを用いてペイロード制約を考慮した軌道を生成し、公称の3倍以上のペイロードでもロボットの作業空間の大部分を活用可能にする手法を提案。
原題: Dynamics-Compliant Trajectory Diffusion for Super-Nominal Payload Manipulation ／ Anuj Pasricha, Joewie Koh, Jay Vakil 他
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任意姿勢で飛行する全方向空中マニピュレータのロバスト制御と全身計画
全方向空中マニピュレータがSE(3)の任意の姿勢でホバリングし、ロバスト制御と全身運動計画により障害物近くで自律的にマニピュレーションを行うフレームワークを提案した。
原題: Autonomous Aerial Manipulation at Arbitrary Pose in SE(3) with Robust Control and Whole-body Planning ／ Dongjae Lee, Byeongjun Kim, H. Jin Kim
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保守作業自動化のためのロボットマニピュレーション計画と実行手法
環境の不確実性に対応しつつ、分解・組立作業を自動化するロボットシステムを提案し、実世界アプリケーションで評価した。
原題: Maintenance automation: methods for robotics manipulation planning and execution ／ Christian Friedrich, Ralf Gulde, Armin Lechler 他
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動的マニピュレーションのための文脈内反復方策改善
大規模言語モデルの文脈内学習を活用し、過去の相互作用からパラメトリック方策の調整を予測する反復的手法を提案。シミュレーションと実機で低データ領域において優れた性能を示した。
原題: In-Context Iterative Policy Improvement for Dynamic Manipulation ／ Mark Van der Merwe, Devesh Jha
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巧みな操作のための政策アイドリングの活用
ロボットの巧みな操作において、政策が特定の状態で動かなくなる「アイドリング」を検出し、その状態に摂動を加えることで探索を促し、性能を向上させる手法を提案。
原題: Exploiting Policy Idling for Dexterous Manipulation ／ Annie S. Chen, Philemon Brakel, Antonia Bronars 他
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SimGenHOI: 生成モデルと強化学習による物理的にリアルな全身ヒューマノイド-物体インタラクション
拡散トランスフォーマーでテキストと物体形状から全身動作を生成し、強化学習による接触考慮型制御で貫通や足滑りを補正することで、物理的に実現可能なヒューマノイドの物体操作を生成するフレームワーク。
原題: SimGenHOI: Physically Realistic Whole-Body Humanoid-Object Interaction via Generative Modeling and Reinforcement Learning ／ Yuhang Lin, Yijia Xie, Jiahong Xie 他
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多様な形態のモジュラーマニピュレータのための統一階層型MPCによるタスク実行
モジュラーマニピュレータの多様な形態に対応する統一的な階層型モデル予測制御（H-MPC）を提案し、実世界でのピックアンドプレースタスクで有効性を検証した。
原題: Unified Hierarchical MPC in Task Executing for Modular Manipulators across Diverse Morphologies ／ Maolin Lei, Edoardo Romiti, Arturo Laurenzi 他
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OmniD: 画像ベースBEV表現による汎化可能なロボットマニピュレーションポリシー
複数視点の画像を鳥瞰図(BEV)表現に統合し、変形可能注意でタスク関連特徴を抽出することで、未知環境や少データでも汎化しやすいロボット操作ポリシーを実現した。
原題: OmniD: Generalizable Robot Manipulation Policy via Image-Based BEV Representation ／ Jilei Mao, Jiarui Guan, Yingjuan Tang 他
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両腕ロボットによるぴったりした衣服の着衣支援：球面座標系に基づく戦略
ぴったりした衣服を両腕ロボットで着せるため、球面座標系を導入し、人間の腕姿勢に適応する軌道を模倣学習で生成する手法を提案した。
原題: Bimanual Robot-Assisted Dressing: A Spherical Coordinate-Based Strategy for Tight-Fitting Garments ／ Jian Zhao, Yunlong Lian, Andy M Tyrrell 他
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ロボットと天井クレーンの協調によるペイロード操作の強化
天井クレーンが荷物を持ち上げ、ロボットがエンドエフェクタで誘導する協調スキームを提案し、アドミタンス制御で滑らかな協調を実現した。
原題: Robot and Overhead Crane Collaboration Scheme to Enhance Payload Manipulation ／ Antonio Rosales, Alaa Abderrahim, Markku Suomalainen 他
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円筒型マニピュレータの軌道追従のためのロバスト適応ファジィスライディングモード制御
ファジィ推論とスライディングモード制御を組み合わせ、円筒型ロボットマニピュレータの軌道追従精度と外乱抑制性能を高める適応制御手法を提案した。
原題: Robust adaptive fuzzy sliding mode control for trajectory tracking for of cylindrical manipulator ／ Van Cuong Pham, Minh Hai Tran, Phuc Anh Nguyen 他
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言語条件付きロボットマニピュレーションの汎化性能向上
物体配置タスクを対象物の特定と配置領域の決定の2段階に分け、インスタンスレベルの画像特徴とテキスト埋め込みを融合することで、少数のデモンストレーションから未知環境でも汎化できるフレームワークを提案した。
原題: Improving Generalization of Language-Conditioned Robot Manipulation ／ Chenglin Cui, Chaoran Zhu, Changjae Oh 他
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ロボットに人間型の手は本当に必要か？人間の手とロボットハンドの比較
人間の手の生体力学と知覚特性を商用ロボットハンドと比較し、2019〜2025年の125論文をレビューして、器用さや作業範囲とハンドの複雑さの関係を分析した。
原題: Do Robots Really Need Anthropomorphic Hands? A Comparison of Human and Robotic Hands ／ Alexander Fabisch, Wadhah Zai El Amri, Chandandeep Singh 他
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UniFucGrasp：人間の手に着想を得た多様なロボットハンド向け機能把持アノテーション戦略とデータセット
人間の手の動きを多様なロボットハンドに写像し、機能的な把持を自動注釈する手法と、複数ハンドに対応した初の機能把持データセットを構築した研究。
原題: UniFucGrasp: Human-Hand-Inspired Unified Functional Grasp Annotation Strategy and Dataset for Diverse Dexterous Hands ／ Haoran Lin, Wenrui Chen, Xianchi Chen 他
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物体配置に関する人間の仕様を実演から推論する手法
物体の相対位置を記述する論理体系PARCCを提案し、実演から人間が意図する配置ルールを学習する推論アルゴリズムを開発した。
原題: Inference of Human-derived Specifications of Object Placement via Demonstration ／ Alex Cuellar, Ho Chit Siu, Julie A Shah
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視覚認識によるルービックキューブ自動解法システムの設計
カメラとYOLOでルービックキューブの状態を認識し、Kociembaアルゴリズムで解を求めてステッピングモータで自動的に揃えるシステムを開発した。
原題: Mechanical Automation with Vision: A Design for Rubik's Cube Solver ／ Abhinav Chalise, Nimesh Gopal Pradhan, Nishan Khanal 他
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EcBot: マニピュレータ向けデータ駆動型消費電力オープンソースMATLABライブラリ
マニピュレータの消費電力モデルを自動生成するオープンソースMATLABライブラリを提案し、3社4機種の軽量ロボットで検証した。
原題: EcBot: Data-Driven Energy Consumption Open-Source MATLAB Library for Manipulators ／ Juan Heredia, Christian Schlette, Mikkel Baun Kjærgaard
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TacMan-Turbo: 関節物体操作のための先読み触覚制御による高ロバスト・高効率化
触覚の接触ずれを局所的な運動学情報として解釈し、将来の最適動作を先読みして補正する関節物体マニピュレーション手法を提案。シミュレーション200物体と実機で成功率100%を維持しつつ、時間・動作効率・軌道平滑性を大幅改善した。
原題: TacMan-Turbo: Proactive Tactile Control for Robust and Efficient Articulated Object Manipulation ／ Zihang Zhao, Zhenghao Qi, Yuyang Li 他
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プロンプトから製品へ：双腕マニピュレーションによる生成的組み立て
自然言語プロンプトからLEGOブロックの組み立て設計を生成し、双腕ロボットで実世界の製品を自動構築するパイプラインを提案した。
原題: Prompt-to-Product: Generative Assembly via Bimanual Manipulation ／ Ruixuan Liu, Philip Huang, Ava Pun 他
日本語で読む → - 論文イベントカメラ/ナビゲーション/マニピュレーションロボティクス
SEBVS: ロボットナビゲーションとマニピュレーションのための合成イベントベース視覚サーボ
GazeboシミュレータでRGBカメラからイベントストリームを生成するROSパッケージを開発し、イベントベースのロボット政策をナビゲーションとマニピュレーションで評価した。
原題: SEBVS: Synthetic Event-based Visual Servoing for Robot Navigation and Manipulation ／ Krishna Vinod, Prithvi Jai Ramesh, Pavan Kumar B N 他
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