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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 →- 論文移動マニピュレーションロボティクス
SM2ITH: タスク階層型二段階モデル予測制御による対話型人間予測を伴う安全な移動マニピュレーション
移動マニピュレータが人間環境で安全に作業するため、階層型タスクMPCと対話型人間予測を二段階最適化で統合したフレームワークを提案し、配送やピック＆プレース、敵対的行動を含む実験で有効性を示した。
原題: SM2ITH: Safe Mobile Manipulation with Interactive Human Prediction via Task-Hierarchical Bilevel Model Predictive Control ／ Francesco D'Orazio, Sepehr Samavi, Xintong Du 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
MfNeuPAN: 多フレーム点制約による動的環境での先読み型エンドツーエンドナビゲーション
移動障害物の将来経路を予測するモジュールを組み込み、現在と未来の多フレーム点制約を用いて動的環境で先回りして障害物を回避するエンドツーエンドナビゲーション手法を提案した。
原題: MfNeuPAN: Proactive End-to-End Navigation in Dynamic Environments via Direct Multi-Frame Point Constraints ／ Yiwen Ying, Hanjing Ye, Senzi Luo 他
日本語で読む → - 論文ヒューマノイド制御ロボティクス
HAFO: 強力な相互作用環境におけるヒューマノイドロボットのための力適応制御フレームワーク
二重エージェント強化学習により、ヒューマノイドの歩行と上半身操作を同時に最適化し、強い外力下でも安定した全身制御を実現するフレームワークを提案。
原題: HAFO: A Force-Adaptive Control Framework for Humanoid Robots in Intense Interaction Environments ／ Chenhui Dong, Haozhe Xu, Wenhao Feng 他
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 → - 論文ウェアラブルロボティクスロボティクス
Epically Powerful：ウェアラブルロボットシステムのためのオープンソースソフトウェアとメカトロニクス基盤
ウェアラブルロボットの開発を容易にするオープンソース基盤を提供し、通信や制御、センサー処理を統合してカスタムデバイスの構築を迅速化する。
原題: Epically Powerful: An open-source software and mechatronics infrastructure for wearable robotic systems ／ Jennifer K. Leestma, Siddharth R. Nathella, Christoph P. O. Nuesslein 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
Sashimi-Bot: 変形可能な物体の自律的な三腕高度マニピュレーションと切断
3台のロボットが協調して、サーモンの切り身をまっすぐにし、包丁を把持してスライスし、薄切りを拾い上げる自律システムを開発した。深層強化学習と視覚・触覚フィードバックを組み合わせ、変形しやすく滑りやすい対象へのロバスト性を実現した。
原題: Sashimi-Bot: Autonomous Tri-manual Advanced Manipulation and Cutting of Deformable Objects ／ Sverre Herland, Amit Parag, Elling Ruud Øye 他
日本語で読む → - 論文視覚認識ロボティクス
ロボット犬は見えざるものを見る：探査ロボットのための「ピアリング」による視覚解釈性の向上
昆虫の横揺れ運動「ピアリング」と大規模マルチモーダルモデルを組み合わせ、葉などの遮蔽物があってもロボットが高解像度でリアルタイムに視覚理解できる手法を提案した。
原題: How Robot Dogs See the Unseeable: Improving Visual Interpretability via Peering for Exploratory Robots ／ Oliver Bimber, Karl Dietrich von Ellenrieder, Michael Haller 他
日本語で読む → - 論文VLA画像認識
マルチモーダル基盤モデルによる空間知能のスケーリング
800万件の多様な空間データでマルチモーダル基盤モデルを訓練し、空間知能ベンチマークで大幅な性能向上を達成するとともに、データスケーリングや創発的汎化の兆候を分析した。
原題: Scaling Spatial Intelligence with Multimodal Foundation Models ／ Zhongang Cai, Ruisi Wang, Chenyang Gu 他
日本語で読む → - 論文動作予測画像認識
Uni-Hand: 一人称視点における汎用手動作予測
一人称視点の動画から、頭部と手の動きを拡散モデルで同時に予測し、手首・指先の2D/3D軌道や物体との接触状態まで推定する汎用手動作予測フレームワークを提案。
原題: Uni-Hand: Universal Hand Motion Forecasting in Egocentric Views ／ Junyi Ma, Wentao Bao, Jingyi Xu 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
MacroNav: マルチタスク文脈表現学習による未知環境での効率的ナビゲーション
マルチタスク自己教師あり学習で多スケールの空間表現を獲得し、強化学習とグラフ推論を組み合わせて未知環境を効率的にナビゲートする手法を提案した。
原題: MacroNav: Multi-Task Context Representation Learning Enables Efficient Navigation in Unknown Environments ／ Kuankuan Sima, Longbin Tang, Zhenyu Yang 他
日本語で読む → - 論文UAV相対位置推定ロボティクス
アクティブマーカーの反射を活用した協調UAVチームの相対位置推定
環境中のアクティブマーカーの反射を積極的に利用し、異種マルチUAVチームの機上相対位置推定を行う手法を提案。屋内・屋外実験で従来法を上回る有効範囲（30m以上）と精度を実証した。
原題: Reflection-Based Relative Localization for Cooperative UAV Teams Using Active Markers ／ Tim Lakemann, Daniel Bonilla Licea, Viktor Walter 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
RSPECT: 空中監視におけるUAV-UGVチームのエネルギーを考慮した協調のためのロバストでスケーラブルなプランナ
UAVと移動充電ステーションとしてのUGVのチームが、不確実性下でも大幅な修正なしに実行できるロバストな計画を、混合整数計画問題として定式化し、スケーラブルなヒューリスティックRSPECTを提案した。
原題: RSPECT: Robust and Scalable Planner for Energy-Aware Coordination of UAV-UGV Teams in Aerial Monitoring ／ Cahit Ikbal Er, Amin Kashiri, Yasin Yazicioglu
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 → - 論文マニピュレーションロボティクス
仮想力学相互作用層による頑健な人からロボットへの物体受け渡し
仮想モデル制御で相互作用層を作り、受け渡し中の物体姿勢変化に適応するロボット制御とARによる双方向通信を提案し、実験とユーザー研究で有効性を示した。
原題: A Virtual Mechanical Interaction Layer Enables Resilient Human-to-Robot Object Handovers ／ Omar Faris, Sławomir Tadeja, Fulvio Forni
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
APULSE: 大規模密グラフ上の資源制約付き最短経路問題に対するスケーラブルなハイブリッドアルゴリズム
A*ヒューリスティックとパルス型枝刈り・時間バケット化を組み合わせ、大規模密グラフ上の資源制約付き最短経路問題を高速かつ堅牢に解くハイブリッドラベル設定法を提案。
原題: APULSE: A Scalable Hybrid Algorithm for the RCSPP on Large-Scale Dense Graphs ／ Nuno Soares, António Grilo
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
離散計画から実世界実行へ：実行を考慮したマルチエージェント経路探索のための世界モデル駆動フレームワーク
マルチエージェント経路探索（MAPF）の離散計画と実機実行のギャップを埋めるため、実行を予測する学習済み世界モデルExecTimeNetを構築し、実行時間を考慮した計画フレームワークREMAPと事後最適化手法ESADGを提案した。最大300体のシミュレーションと実機で評価している。
原題: From Discrete Plans to Real-World Execution: A World-Model-Driven Framework for Execution-Aware Multi-Agent Path Finding ／ Jingtian Yan, Shuai Zhou, He Jiang 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
NICEシーン手術によるロボットマニピュレーションのロバスト性向上
既存の実演データに画像生成とLLMで物体の置換・再スタイル化・除去を行い、追加データ収集なしで模倣学習のOODギャップを減らし、マニピュレーション成功率を平均11%向上させた。
原題: Improving Robotic Manipulation Robustness via NICE Scene Surgery ／ Sajjad Pakdamansavoji, Mozhgan Pourkeshavarz, Adam Sigal 他
日本語で読む → - 論文強化学習機械学習
セマンティックセグメンテーションによる3D環境での強化学習の強化：ViZDoomでのケーススタディ
ViZDoomのデスマッチで、RGB画像にセマンティックセグメンテーションを適用した入力表現（SSのみ、RGB+SS）を提案し、メモリ消費の削減と性能向上を実証した。
原題: Enhancing Reinforcement Learning in 3D Environments through Semantic Segmentation: A Case Study in ViZDoom ／ Jin Huang
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
TP-MDDN: タスク優先度付きマルチ要求駆動ナビゲーションと自律的意思決定
複数の要求とタスク優先度を考慮した長期的ナビゲーションの新ベンチマークTP-MDDNを提案し、指示分解・目標選択・タスク監視を行う自律意思決定システムAWMSystemで解決する。
原題: TP-MDDN: Task-Preferenced Multi-Demand-Driven Navigation with Autonomous Decision-Making ／ Shanshan Li, Da Huang, Yu He 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
IFG: インターネット規模の知識を活用した機能的な把持生成
大規模視覚モデルの意味理解とシミュレーションによる力学的把持生成を組み合わせ、人手データなしで高精度なロボット把持を実現した研究。
原題: IFG: Internet-Scale Guidance for Functional Grasping Generation ／ Ray Muxin Liu, Mingxuan Li, Kenneth Shaw 他
日本語で読む → - 論文空中マニピュレーションロボティクス
空中マニピュレータの全身運動計画と安全臨界制御
超二次曲面で機体と障害物を表現し、ボロノイ図と平衡多様体を融合した計画と高次制御バリア関数による安全制御で、空中マニピュレータの衝突回避軌道を生成する。
原題: Whole-body motion planning and safety-critical control for aerial manipulation ／ Lin Yang, Jinwoo Lee, Domenico Campolo 他
日本語で読む → - 論文軌道予測機械学習
X-TRACK: 物理を考慮したxLSTMによる現実的な車両軌道予測
xLSTMを車両軌道予測に初めて適用し、車両運動学の物理制約を組み込んだX-TRACKを提案。高速道路データセットで最先端性能を達成。
原題: X-TRACK: Physics-Aware xLSTM for Realistic Vehicle Trajectory Prediction ／ Aanchal Rajesh Chugh, Marion Neumeier, Sebastian Dorn
日本語で読む → - 論文姿勢推定ロボティクス
視覚的物体姿勢推定の不確かさ定量化：S-Lemmaによる楕円体境界
単眼視の物体姿勢推定において、分布仮定なしで高確率に真の姿勢を含む楕円体の不確かさ境界を凸計画で求める手法を提案。
原題: Uncertainty Quantification for Visual Object Pose Estimation: S-Lemma Ellipsoidal Bounds ／ Lorenzo Shaikewitz, Charis Georgiou, Luca Carlone
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
SocialNav: 社会規範を考慮した具身ナビゲーションのための人間模倣基盤モデル
社会規範を理解し遵守するナビゲーションを実現するため、700万サンプルのデータセットと階層型「脳-行動」アーキテクチャ、強化学習手法SAFE-GRPOを組み合わせた基盤モデルを提案し、成功率と社会規範遵守率を大幅に向上させた。
原題: SocialNav: Training Human-Inspired Foundation Model for Socially-Aware Embodied Navigation ／ Ziyi Chen, Yingnan Guo, Zedong Chu 他
日本語で読む → - 論文生成モデル機械学習
フラクショナル拡散ブリッジモデル
非マルコフ性を持つフラクショナルブラウン運動の近似を用いた新しい生成拡散ブリッジを提案し、タンパク質構造予測と画像変換で従来法を上回る性能を示した。
原題: Fractional Diffusion Bridge Models ／ Gabriel Nobis, Maximilian Springenberg, Arina Belova 他
日本語で読む → - 論文群制御cs.DC
AeroResQ: 山火事におけるスケーラブルで回復力のある協調的避難経路計画のためのエッジ加速UAVフレームワーク
山火事対応で、エッジ加速されたUAV群が協調して避難経路を計画し、障害時にもデータ再配分や負荷分散で回復するフレームワークを提案・評価した。
原題: AeroResQ: Edge-Accelerated UAV Framework for Scalable, Resilient and Collaborative Escape Route Planning in Wildfire Scenarios ／ Suman Raj, Radhika Mittal, Rajiv Mayani 他
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
SAFe-Copilot：統合型共有自律フレームワーク
VLMを用いてドライバーの意図を推定し、人間と自動運転の制御を高次元で調停する共有自律フレームワークを提案。衝突率の低減と性能向上を実現。
原題: SAFe-Copilot: Unified Shared Autonomy Framework ／ Phat Nguyen, Erfan Aasi, Shiva Sreeram 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
混合整数線形計画による大規模マルチロボット探索のための断続的ランデブー計画
通信制約下のマルチロボット探索において、混合整数線形計画でランデブー計画を生成し、未知環境でも計画に従える追従機構を提案した論文。
原題: Intermittent Rendezvous Plans with Mixed Integer Linear Program for Large-Scale Multi-Robot Exploration ／ Alysson Ribeiro da Silva, Luiz Chaimowicz
日本語で読む → - 論文VLAcs.CR
身体性AIのショーシャンク・リデンプション：間接的環境ジェイルブレイクの理解とベンチマーク
環境に注入された間接的なプロンプト（壁の悪意ある指示など）で身体性AIをジェイルブレイクする新攻撃IEJを提案し、自動攻撃生成・ベンチマーク生成フレームワークとベンチマークを構築した。
原題: The Shawshank Redemption of Embodied AI: Understanding and Benchmarking Indirect Environmental Jailbreaks ／ Chunyang Li, Zifeng Kang, Junwei Zhang 他
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