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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 →- 論文形状変化ロボットロボティクス
PuffyBot：多環境移動のための非拘束形状変化ロボット
シザーリフト機構と防水設計により、体積を変化させて浮力を調整し、陸上・水中・水面を移動できる非拘束型形状変化ロボットを開発した。
原題: PuffyBot: An Untethered Shape Morphing Robot for Multi-environment Locomotion ／ Shashwat Singh, Zilin Si, Zeynep Temel
日本語で読む → - 論文LiDAR超解像画像認識
周波数対応マルチスケール融合によるリアルタイムLiDAR超解像
LiDAR点群の超解像において、周波数領域の解析と適応的マルチスケール融合を組み合わせることで、単一パスでリアルタイムに高精度な3D知覚を実現するFLASHを提案した。
原題: Real-Time LiDAR Super-Resolution via Frequency-Aware Multi-Scale Fusion ／ June Moh Goo, Zichao Zeng, Jan Boehm
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
半構造化環境における清掃ロボットのための単方向道路ネットワークに基づく大域経路計画
半構造化環境での清掃ロボット向けに、単方向道路ネットワークと二層ポテンシャルマップを組み合わせ、経路長と交通規則の整合性を両立させる大域経路計画手法を提案した。
原題: Unidirectional-Road-Network-Based Global Path Planning for Cleaning Robots in Semi-Structured Environments ／ Yong Li, Hui Cheng
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
A^SAR: 捜索救助のための経路予算制約付き最小期待発見時間経路に対するε最適グラフ探索
捜索救助計画において、ユーザー指定のε以内で最適解を保証するε最適グラフ探索アルゴリズムを提案し、実海域実験で有効性を示した。
原題: $\rm{A}^{\rm{SAR}}$: $\varepsilon$-Optimal Graph Search for Minimum Expected-Detection-Time Paths with Path Budget Constraints for Search and Rescue (SAR) ／ Eric Mugford, Jonathan D. Gammell
日本語で読む → - 論文姿勢推定/不確実性/マニピュレーション画像認識
SE(3)-PoseFlow: 不確実性を考慮したロボットマニピュレーションのための6D姿勢分布推定
SE(3)多様体上のフローマッチングを用いて物体の6D姿勢分布を確率的に推定し、対称物体や遮蔽時の不確実性を扱えるようにした手法を提案。能動的知覚や把持合成などのロボット操作タスクへの応用も示した。
原題: SE(3)-PoseFlow: Estimating 6D Pose Distributions for Uncertainty-Aware Robotic Manipulation ／ Yufeng Jin, Niklas Funk, Vignesh Prasad 他
日本語で読む → - 論文位置認識・ローカリゼーション画像認識
HOTFLoc++：森林環境における階層的LiDAR位置認識・再ランキング・6自由度メートル法ローカリゼーションのエンドツーエンドフレームワーク
森林や都市環境でのLiDAR位置認識・再ランキング・6自由度位置推定を統合した階層的フレームワークを提案し、オクツリーベースのトランスフォーマーと学習可能なマルチスケール幾何検証により、高精度かつ高速なローカリゼーションを実現した。
原題: HOTFLoc++: End-to-End Hierarchical LiDAR Place Recognition, Re-Ranking, and 6-DoF Metric Localisation in Forests ／ Ethan Griffiths, Maryam Haghighat, Simon Denman 他
日本語で読む → - 論文BCI/ロボット制御ロボティクス
NOIR 2.0: 脳信号で操作する日常活動支援ロボット
脳波(EEG)から人の意図を読み取りロボットを操作するブレイン・ロボットインターフェースを改良し、デコード精度向上と少数ショット学習により作業時間を大幅短縮した。
原題: NOIR 2.0: Neural Signal Operated Intelligent Robots for Everyday Activities ／ Tasha Kim, Yingke Wang, Hanvit Cho 他
日本語で読む → - 論文群制御制御
スマート農業における密度駆動型マルチエージェント協調による効率的な農地カバレッジと管理
最適輸送理論とマルチUAVカバレッジ制御を統合し、病害虫の密度に応じた優先度付き散布とエネルギー効率の良い協調を実現するD2OCフレームワークを提案した。
原題: Density-Driven Multi-Agent Coordination for Efficient Farm Coverage and Management in Smart Agriculture ／ Sungjun Seo, Kooktae Lee
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
アリ・物理系・ロボット群れに共通する集団行動の統一確率モデル
アリの観察から、生物・物理・ロボットの群れが異なるエネルギー制約下での最大化という共通の統計的メカニズムで説明できることを示し、最小限の計算でスケーラブルな分散協調を実現するロボット群れを提案した。
原題: A Unified Stochastic Mechanism Underlying Collective Behavior in Ants, Physical Systems, and Robotic Swarms ／ Lianhao Yin, Haiping Yu, Pascal Spino 他
日本語で読む → - 論文3D再構成画像認識
QAL：3D再構成における再現率と適合率のバランスを取る損失関数
3D再構成の学習で使われるChamfer距離やEarth Mover's距離に代わり、再現率と適合率を分離して調整可能にしたQuality-Aware Loss（QAL）を提案し、薄い構造や過小評価領域の復元を改善して把持スコアも向上させた。
原題: QAL: A Loss for Recall Precision Balance in 3D Reconstruction ／ Pranay Meshram, Yash Turkar, Kartikeya Singh 他
日本語で読む → - 論文経路計画画像認識
ステレオビジョンを搭載したUAVによる画像ベース経路計画アルゴリズム
UAVのステレオカメラで地形の視差マップを作り、エッジ・線・コーナー検出と奥行き再構成で経路候補点を決める画像ベース経路計画を提案し、A*やPRMと比較評価した。
原題: An Image-Based Path Planning Algorithm Using a UAV Equipped with Stereo Vision ／ Selim Ahmet Iz, Mustafa Unel
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
AerialMind：UAVシナリオにおける参照マルチオブジェクト追跡に向けて
UAV（ドローン）映像で自然言語指示に基づくマルチオブジェクト追跡を行うための大規模ベンチマークAerialMindと、半自動ラベリング手法COALA、追跡手法HawkEyeTrackを提案した論文。
原題: AerialMind: Towards Referring Multi-Object Tracking in UAV Scenarios ／ Chenglizhao Chen, Shaofeng Liang, Runwei Guan 他
日本語で読む → - 論文同変深層学習機械学習
圏同変深層学習：圏同変ニューラルネットワークと普遍近似定理
圏論を用いて群・グラフ・層など様々な対称性を統一的に扱う同変ニューラルネットワークの理論を構築し、普遍近似定理を証明した。
原題: Categorical Equivariant Deep Learning: Category-Equivariant Neural Networks and Universal Approximation Theorems ／ Yoshihiro Maruyama
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
予言による行動方策の強化学習
ロボット世界モデル「Prophet」を大規模データで事前学習し、新環境へ少数適応させてシミュレータとし、FlowScaleでVLA方策を強化学習する手法を提案。
原題: Reinforcing Action Policies by Prophesying ／ Jiahui Zhang, Ze Huang, Chun Gu 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
SRPO: VLAモデルのための自己参照方策最適化
VLAモデルの強化学習において、成功軌道を自己参照として失敗軌道に進捗報酬を付与し、報酬の疎さを解消する手法を提案。LIBEROで99.2%の成功率を達成。
原題: SRPO: Self-Referential Policy Optimization for Vision-Language-Action Models ／ Senyu Fei, Siyin Wang, Li Ji 他
日本語で読む → - 論文空中画像処理画像認識
UAVのIMUデータを活用した空中画像スティッチング
UAVが撮影した連続画像の位置・姿勢変化をIMUデータで推定し、透視歪み補正とホモグラフィ計算を組み合わせて高精度にスティッチングする手法を提案した論文。
原題: Aerial Image Stitching Using IMU Data from a UAV ／ Selim Ahmet Iz, Mustafa Unel
日本語で読む → - 論文生成モデル画像認識
ArticFlow: 関節機構の生成シミュレーション
ノイズから関節機構の形状と動作を生成する2段階フローマッチング手法を提案し、ニューラルシミュレータとしても機能することを示した。
原題: ArticFlow: Generative Simulation of Articulated Mechanisms ／ Jiong Lin, Jinchen Ruan, Hod Lipson
日本語で読む → - 論文ソフトアクチュエータロボティクス
装着型支援のためのソフトスリーブアクチュエータの開発と評価
熱可塑性エラストマーで作製したソフトスリーブ型アクチュエータを開発し、直動・屈曲・ねじり・全方向動作を実現するとともに、低圧空気で駆動する実験系で性能を評価した。
原題: Development and testing of novel soft sleeve actuators ／ Mohammed Abboodi
日本語で読む → - 論文敵対的攻撃cs.CR
敵対的機械学習による自動運転エージェントへの攻撃：CARLAリーダーボードを用いた包括的評価
CARLAシミュレータ上で敵対的パッチを実行時に注入し、CARLAリーダーボードの自動運転エージェント3種を対象に、エージェントのコードを変更せずに攻撃効果を評価した。
原題: Attacking Autonomous Driving Agents with Adversarial Machine Learning: A Holistic Evaluation with the CARLA Leaderboard ／ Henry Wong, Clement Fung, Weiran Lin 他
日本語で読む → - 論文ライブラリ/微分可能3D変換機械学習
SciPyの3D変換を微分可能でフレームワーク非依存に
SciPyのspatial.transformをArray API対応にし、JAXやPyTorchなどでGPU実行・自動微分・JITを可能にした。
原題: scipy.spatial.transform: Differentiable Framework-Agnostic 3D Transformations in Python ／ Martin Schuck, Alexander von Rohr, Angela P. Schoellig
日本語で読む → - 論文制御/MPCロボティクス
リー代数オンラインMPCによる自律表面車両のロバスト軌道追従
リー群上の凸誤差状態MPCとオンライン学習を組み合わせ、風や波などの未知外乱下でも自律表面車両が高精度に軌道追従できる制御手法を提案した。
原題: Robust Trajectory Tracking of Autonomous Surface Vehicle via Lie Algebraic Online MPC ／ Yinan Dong, Ziyu Xu, Tsimafei Lazouski 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
Progress-Think: 視覚言語ナビゲーションのための意味的進捗推論
視覚観測から指示文の進捗を意味的に推論し、ナビゲーション方策を導く三段階フレームワークを提案。R2R-CEとRxR-CEで最高性能を達成。
原題: Progress-Think: Semantic Progress Reasoning for Vision-Language Navigation ／ Shuo Wang, Yucheng Wang, Guoxin Lian 他
日本語で読む → - 論文自動運転VLA画像認識
Percept-WAM: 知覚強化型世界認識行動モデルによる堅牢なエンドツーエンド自動運転
2D/3D知覚を単一の視覚言語モデルに統合し、World-PV/World-BEVトークンとグリッド条件付き予測で長尾・遠距離・小物体に強い自動運転モデルを提案。
原題: Percept-WAM: Perception-Enhanced World-Awareness-Action Model for Robust End-to-End Autonomous Driving ／ Jianhua Han, Meng Tian, Jiangtong Zhu 他
日本語で読む → - 論文目標条件付き強化学習機械学習
スケーラブルな目標条件付き強化学習のためのマルチステップ準距離学習
マルチステップモンテカルロリターンを用いて準距離を学習するオフライン目標条件付き強化学習手法を提案し、長期的な視覚タスクや実世界のロボット操作で有効性を示した。
原題: Multistep Quasimetric Learning for Scalable Goal-conditioned Reinforcement Learning ／ Bill Chunyuan Zheng, Vivek Myers, Benjamin Eysenbach 他
日本語で読む → - 論文群制御cs.MA
自律移動ロボット間のデッドロック解消のためのマルチエージェント強化学習
自律移動ロボットを用いた物流システムにおけるデッドロック問題に対し、マルチエージェント強化学習（特にCTDE）を適用し、従来のルールベース手法と比較評価した。
原題: Multi-Agent Reinforcement Learning for Deadlock Handling among Autonomous Mobile Robots ／ Marcel Müller
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
位相ベースのマルチ歩容学習によるサンショウウオ型ロボット
位相変数と位相カバレッジ報酬を用いて、参照動作なしにサンショウウオ型ロボットへ多様な歩容を獲得させる学習フレームワークを提案し、22種類の歩容を実現した。
原題: Phase-Based Multi-Gait Learning for a Salamander-Like Robot ／ Zhiang Liu, Yang Liu, Yongchun Fang 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
小型月ミッション向け視覚誘導オプティカルフロー航法
オプティカルフローとレンジファインダによる深度推定を組み合わせ、月着陸時の自己運動をCPU上で軽量に推定する手法を提案し、南極域の合成画像で検証した。
原題: Vision-Guided Optic Flow Navigation for Small Lunar Missions ／ Sean Cowan, Pietro Fanti, Leon B. S. Williams 他
日本語で読む → - 論文パラレルロボットロボティクス
指定された姿勢作業空間に対する6-6スチュワート・ゴフ型プラットフォームの最大特異点なし球の半解析的計算法
6-6スチュワート・ゴフ型マニピュレータについて、指定された姿勢作業空間内で最大の特異点なし球を半解析的に計算する手法を提案し、4つの異なる構造の性能を比較した。
原題: A semi-analytical approach for computing the largest singularity-free spheres of a class of 6-6 Stewart-Gough platforms for specified orientation workspaces ／ Bibekananda Patra, Sandipan Bandyopadhyay
日本語で読む → - 論文屋内自己位置推定画像認識
PALMS+：深度基盤モデルを活用したモジュラーな画像ベース間取り図自己位置推定
単眼深度推定モデルでRGB画像から3D点群を再構成し、間取り図との畳み込みマッチングで屋内自己位置推定を行う学習不要のシステムを提案。
原題: PALMS+: Modular Image-Based Floor Plan Localization Leveraging Depth Foundation Model ／ Yunqian Cheng, Benjamin Princen, Roberto Manduchi
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
TAPOM: 混雑環境における長尺物体操作のためのタスク空間トポロジー誘導運動計画
タスク空間のトポロジー解析で重要な経路とキーフレームを特定し、狭い隙間での長尺物体操作を効率的に計画する手法を提案した。
原題: TAPOM: Task-Space Topology-Guided Motion Planning for Manipulating Elongated Object in Cluttered Environments ／ Zihao Li, Yiming Zhu, Zhe Zhong 他
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