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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 →- 論文確率的最適制御制御
連続時間確率制約付き確率的最適制御における強双対性と双対勾配上昇法
連続時間系で状態制約違反確率を陽に制限する確率制約付き最適制御問題に対し、脱出時間を用いて双対問題を定式化し、強双対性を示すとともに経路積分法による数値解法を提案した。
原題: Strong Duality and Dual Ascent Approach to Continuous-Time Chance-Constrained Stochastic Optimal Control ／ Apurva Patil, Alfredo Duarte, Fabrizio Bisetti 他
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクス/形状最適化ロボティクス
AquaROM: パラメトリック縮約モデルを用いたソフトスイマーの形状最適化パイプライン
テンソル型パラメトリック縮約モデル(PROM)を基にした最適化アルゴリズムを提案し、流体力学を受けるソフトロボットスイマーの形状最適化に適用して計算効率を大幅に向上させた。
原題: AquaROM: shape optimization pipeline for soft swimmers using parametric reduced order models ／ Mathieu Dubied, Paolo Tiso, Robert K. Katzschmann
日本語で読む → - 論文植物バイオメカニクスロボティクス
非定曲率形状特徴を用いた画像ベースの糸状生物構造の形態特性評価
画像から巻きひげの3次元形状をクロソイドモデルで再構成し、機械刺激に対する経時的な形状変化を高精度に解析する手法を提案した。
原題: Image-based Morphological Characterization of Filamentous Biological Structures with Non-constant Curvature Shape Feature ／ Jie Fan, Francesco Visentin, Barbara Mazzolai 他
日本語で読む → - 論文自動運転/シミュレーション画像認識
nuCarla: CARLAシミュレーションにおけるnuScenes形式の鳥瞰図知覚データセット
自動運転の閉ループ学習向けに、nuScenes互換の鳥瞰図知覚データセットをCARLA上で構築し、高性能BEVモデルと共に公開した。
原題: nuCarla: A nuScenes-Style Bird's-Eye View Perception Dataset for CARLA Simulation ／ Zhijie Qiao, Zhong Cao, Henry X. Liu
日本語で読む → - 論文予知保全AI
LLMエージェントによる保守ログクリーニングと予知保全の改善
自動車分野の予知保全で使う保守ログを、LLMエージェントでクリーニングする手法を検討し、6種類のノイズに対する有効性を評価した。
原題: Cleaning Maintenance Logs with LLM Agents for Improved Predictive Maintenance ／ Valeriu Dimidov, Faisal Hawlader, Sasan Jafarnejad 他
日本語で読む → - 論文強化学習AI
行動量子化と軌道最適化による人間らしい強化学習エージェントの学習
人間のデモをベクトル量子化VAEでマクロ行動に蒸留し、軌道最適化として人間らしさを定式化することで、報酬最大化と人間類似行動を両立する強化学習フレームワークMAQを提案した。
原題: Learning Human-Like RL Agents Through Trajectory Optimization With Action Quantization ／ Jian-Ting Guo, Yu-Cheng Chen, Ping-Chun Hsieh 他
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
知覚誘導型自己教師あり学習：エンドツーエンド自動運転における因果モデリングの新パラダイム
知覚出力を主要な教師信号として使う自己教師あり学習を導入し、模倣学習の因果混乱を抑えて閉ループ自動運転の性能を向上させた研究。
原題: Prioritizing Perception-Guided Self-Supervision: A New Paradigm for Causal Modeling in End-to-End Autonomous Driving ／ Yi Huang, Zhan Qu, Lihui Jiang 他
日本語で読む → - 論文キャリブレーション画像認識
3D・2D円中心の高精度かつロバストな推定：カメラ-LiDARキャリブレーションへの応用
LiDARとカメラの外部キャリブレーション精度を高めるため、等角幾何代数とRANSACによる3D円中心推定と、弦長分散最小化による2D投影中心復元を組み合わせたフレームワークを提案した。
原題: On Accurate and Robust Estimation of 3D and 2D Circular Center: Method and Application to Camera-Lidar Calibration ／ Jiajun Jiang, Xiao Hu, Wancheng Liu 他
日本語で読む → - 論文3D再構成画像認識
デジタルツインのためのマテリアル情報を活用したガウシアンスプラッティングによる3D世界再構成
カメラのみの多視点画像から3Dガウシアンスプラッティングでシーンを再構成し、視覚モデルで素材マスクを抽出して物理ベースのマテリアル特性を割り当てるパイプラインを提案。LiDAR不要でセンサシミュレーションの忠実度を実現。
原題: Material-informed Gaussian Splatting for 3D World Reconstruction in a Digital Twin ／ Andy Huynh, João Malheiro Silva, Holger Caesar 他
日本語で読む → - 論文強化学習機械学習
Dyna-Q強化学習のための予測型安全シールド
モデルベース強化学習において、安全な予測に基づいてQ関数を局所更新する安全シールドを提案し、安全性を保ちつつ性能を向上させる。
原題: Predictive Safety Shield for Dyna-Q Reinforcement Learning ／ Jin Pin, Krasowski Hanna, Vanneaux Elena
日本語で読む → - 論文マルチエージェント動作計画ロボティクス
多様体制約付きハミルトン・ヤコビ到達可能性学習による分散型マルチエージェント動作計画
タスク由来の多様体制約下で安全な分散型マルチエージェント動作計画を実現するため、多様体制約付きHJR学習を提案し、軌道最適化に統合した。
原題: Manifold-constrained Hamilton-Jacobi Reachability Learning for Decentralized Multi-Agent Motion Planning ／ Qingyi Chen, Ruiqi Ni, Junyoung Kim 他
日本語で読む → - 論文宇宙ロボティクスロボティクス
宇宙ミッションに向けた太陽電池パネルの保護・清掃機構の設計検討
太陽電池パネルの汚れや衝突から守るため、ワイパー式とレール式の清掃機構を比較し、保護材としてポリカーボネートと軟質層の有効性を衝突試験で示した。
原題: Design Exploration for Protection and Cleaning of Solar Panels with Case Studies for Space Missions ／ Cameron Robinson, Ganghee Jang
日本語で読む → - 論文非線形制御機械学習
帰納バイアスを用いた非線形制御のリアプノフ安定性学習
リアプノフ条件を帰納バイアスとして組み込み、制御リアプノフ関数と制御器をエンドツーエンドで学習する手法を提案し、従来法より高い収束率と大きな吸引領域を達成した。
原題: Lyapunov Stability Learning with Nonlinear Control via Inductive Biases ／ Yupu Lu, Shijie Lin, Hao Xu 他
日本語で読む → - 論文逆強化学習ロボティクス
Masked IRL: LLMによるデモンストレーションと言語からの報酬曖昧性解消
言語指示から状態の重要度マスクを推定し、LLMで曖昧な指示を明確化することで、少ないデータで報酬関数を学習する手法を提案。
原題: Masked IRL: LLM-Guided Reward Disambiguation from Demonstrations and Language ／ Minyoung Hwang, Alexandra Forsey-Smerek, Nathaniel Dennler 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
WMPO：世界モデルに基づく視覚-言語-行動モデルの方策最適化
実環境と相互作用せずにピクセルベースの世界モデル上でVLAモデルを強化学習し、自己修正などの創発行動やサンプル効率の向上を実現した。
原題: WMPO: World Model-based Policy Optimization for Vision-Language-Action Models ／ Fangqi Zhu, Zhengyang Yan, Zicong Hong 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
ScheduleStream: GPU加速マルチアームタスク・動作計画のためのサンプラを用いた時間的計画
複数アームの並列動作を可能にするスケジューリングを生成する汎用フレームワークScheduleStreamを提案し、GPU加速サンプラでTAMPASを高速化、実機双腕ロボットで実証した。
原題: ScheduleStream: Temporal Planning with Samplers for GPU-Accelerated Multi-Arm Task and Motion Planning & Scheduling ／ Caelan Garrett, Fabio Ramos
日本語で読む → - 論文関節物体モデリングロボティクス
Kinematify: オープンボキャブラリによる高自由度関節物体の合成
RGB画像やテキストから高自由度の関節物体を自動合成するフレームワークを提案し、MCTSと幾何最適化で運動学的トポロジーと関節パラメータを推定する。
原題: Kinematify: Open-Vocabulary Synthesis of High-DoF Articulated Objects ／ Jiawei Wang, Dingyou Wang, Jiaming Hu 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
CM-LIUWオドメトリ：極限劣化炭鉱トンネル向けの堅牢で高精度なLiDAR-慣性-UWB-車輪オドメトリ
GPSが使えない炭鉱トンネルで、LiDAR・IMU・UWB・車輪オドメトリを統合し、環境劣化に応じて動作モードを切り替えることで高精度な自己位置推定を実現した研究。
原題: CM-LIUW-Odometry: Robust and High-Precision LiDAR-Inertial-UWB-Wheel Odometry for Extreme Degradation Coal Mine Tunnels ／ Kun Hu, Menggang Li, Zhiwen Jin 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
GentleHumanoid: 接触の多い人と物体のインタラクションのための上半身コンプライアンス学習
インピーダンス制御を全身運動追従ポリシーに統合し、人型ロボットの上半身が柔軟に人や物体と接触できるようにするフレームワークを提案。シミュレーションとUnitree G1でハグや立ち上がり支援、物体操作を検証し、接触力のピークを抑えつつタスク成功率を維持した。
原題: GentleHumanoid: Learning Upper-body Compliance for Contact-rich Human and Object Interaction ／ Qingzhou Lu, Yao Feng, Baiyu Shi 他
日本語で読む → - 論文自動運転計画ロボティクス
動的リスク場と時変凸空間生成による安全な自動車線変更計画
周囲車両の動的リスク場と時変凸空間を構築し、制約付きiLQRで車線変更軌道を最適化する手法を提案。従来法より短距離・短時間で衝突回避を実現。
原題: Safe Autonomous Lane Changing: Planning with Dynamic Risk Fields and Time-Varying Convex Space Generation ／ Yijun Lu, Zhihao Lin, Zhen Tian
日本語で読む → - 論文自己位置推定ロボティクス
民生車両の自己位置推定へのVisual SLAM統合
民生車両の自己位置推定にVisual SLAMを統合し、車両横方向の動力学モデルと融合することでジャイロのオンラインキャリブレーションを行い、位置推定精度を向上させるフレームワークを提案した。
原題: Integration of Visual SLAM into Consumer-Grade Automotive Localization ／ Luis Diener, Jens Kalkkuhl, Markus Enzweiler
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
進化し続けるスキル知識を持つ視覚言語行動モデル
VLAモデルにパラメータを増やさずに継続的模倣学習を導入し、知識誘導型エキスパートルーティングでタスク特化を実現するフレームワークStellar VLAを提案。
原題: Continually Evolving Skill Knowledge in Vision Language Action Model ／ Yuxuan Wu, Guangming Wang, Zhiheng Yang 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
代表潜在世界モデルによる効率的な画像ゴールナビゲーション
ピクセル再構成を避け、DINOv3の意味表現空間内で予測と計画を行う世界モデルを提案し、画像ゴールナビゲーションを高効率化した。
原題: Efficient Image-Goal Navigation with Representative Latent World Model ／ Zhiwei Zhang, Hui Zhang, Kaihong Huang 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
DecARt Leg：俊敏な歩行のための分離駆動型ヒューマノイドロボット脚の設計と評価
回転モーターによる分離駆動と準伸縮構造を採用した新しいヒューマノイドロボット脚「DecARt Leg」を設計し、俊敏な歩行能力を評価する指標FASTを提案してシミュレーションと予備実験で性能を検証した。
原題: DecARt Leg: Design and Evaluation of a Novel Humanoid Robot Leg with Decoupled Actuation for Agile Locomotion ／ Egor Davydenko, Andrei Volchenkov, Vladimir Gerasimov 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
デュアルアクターポリシーによる分解型物体操作
物体操作を接近と操作の段階に分け、それぞれに特化した2つのアクターと段階を選択する意思決定器を組み合わせたDual-Actor Policyを提案し、新規データセットで従来手法を上回る性能を示した。
原題: Decomposed Object Manipulation via Dual-Actor Policy ／ Bin Fan, Jian-Jian Jiang, Zhuohao Li 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
表面変形計測に基づく外部光反射型触覚センシング
柔らかいロボットの表面変形を外部から光学的に読み取ることで、触覚センサを埋め込まずに接触力を推定する手法を提案し、グリッパへの応用まで示した。
原題: External Photoreflective Tactile Sensing Based on Surface Deformation Measurement ／ Seiichi Yamamoto, Hiroki Ishizuka, Takumi Kawasetsu 他
日本語で読む → - 論文飛行ロボット/MPCロボティクス
符号付距離場エンコーディングによる衝突回避のためのニューラルNMPC
深度画像から符号付距離場を推定するニューラルネットを組み込み、未知環境でドローンの衝突回避を実現するNMPCフレームワークを提案した。
原題: Neural NMPC through Signed Distance Field Encoding for Collision Avoidance ／ Martin Jacquet, Marvin Harms, Kostas Alexis
日本語で読む → - 論文転倒安全/ヒューマノイドロボティクス
少数の実演から学ぶ人型ロボットの転倒安全統合ポリシー
少数の人間の実演と強化学習を組み合わせ、転倒防止・衝撃緩和・素早い起き上がりを一つのポリシーに統合し、シミュレーションとUnitree G1で実機転移を実証した研究。
原題: Unified Humanoid Fall-Safety Policy from a Few Demonstrations ／ Zhengjie Xu, Ye Li, Kwan-yee Lin 他
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
ソフト磁気アクチュエータのプログラム可能なダイナミクスによる真性乱数生成とリザバーコンピューティング
疲労なく数万回動作する磁性ソフトアクチュエータを開発し、その複雑なダイナミクスを利用して真性乱数生成やリザバーコンピューティングを実現した。
原題: Field-programmable dynamics in a soft magnetic actuator enabling true random number generation and reservoir computing ／ Eduardo Sergio Oliveros-Mata, Oleksandr V. Pylypovskyi, Eleonora Raimondo 他
日本語で読む → - 論文視覚ナビゲーションロボティクス
SCOPE：ポテンシャルベース探索のための意味的認知による具現化視覚ナビゲーション
視覚言語モデルで探索ポテンシャルを見積もり、時空間ポテンシャルグラフでフロンティア情報を活用するゼロショット視覚ナビゲーション手法を提案。
原題: Expand Your SCOPE: Semantic Cognition over Potential-Based Exploration for Embodied Visual Navigation ／ Ningnan Wang, Weihuang Chen, Liming Chen 他
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