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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: 2025/10/5 ／ 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 →- 論文ベンチマーク評価機械学習
GDPval: 実世界の経済的に価値のあるタスクにおけるAIモデル性能の評価
米国の主要産業の実務タスクを集めたベンチマークGDPvalを提案し、最先端モデルが専門家に迫る性能を示すことを明らかにした。
原題: GDPval: Evaluating AI Model Performance on Real-World Economically Valuable Tasks ／ Tejal Patwardhan, Rachel Dias, Elizabeth Proehl 他
日本語で読む → - 論文モデルベース強化学習機械学習
計画としての時空間予測：生成的世界モデルを用いたモデルベース強化学習アプローチ
時空間予測をモデルベース強化学習の問題として捉え、生成的世界モデルとビーム探索による計画で非微分な評価指標を報酬として活用し、極端事象の捕捉精度を高める手法を提案した。
原題: Spatiotemporal Forecasting as Planning: A Model-Based Reinforcement Learning Approach with Generative World Models ／ Hao Wu, Yuan Gao, Xingjian Shi 他
日本語で読む → - 論文マルチモーダル基盤モデルAI
マルチモーダル基盤モデルと世界モデルのギャップを埋める
マルチモーダル基盤モデルに因果推論や時空間推論などの構造的推論能力と、シーングラフやマルチモーダル条件付けによる制御可能な画像・動画・4D生成能力を付与し、世界モデルとしての機能に近づける手法を提案する。
原題: Bridging the Gap Between Multimodal Foundation Models and World Models ／ Xuehai He
日本語で読む → - 論文強化学習q-bio.NC
深層強化学習で訓練したRNNエージェントによるゼブラフィッシュ幼生の捕食行動の解析
深層強化学習で訓練したリカレントエージェントが、ゼブラフィッシュ幼生の捕食行動を再現し、その行動を生む最小限の制約条件を明らかにした。
原題: Dissecting Larval Zebrafish Hunting using Deep Reinforcement Learning Trained RNN Agents ／ Raaghav Malik, Satpreet H. Singh, Sonja Johnson-Yu 他
日本語で読む → - 論文部分観測強化学習機械学習
蒸留か決定か？部分観測強化学習におけるアルゴリズム的トレードオフの理解
部分観測強化学習において、特権的な潜在状態情報を用いた専門家蒸留と標準的な強化学習の間のトレードオフを理論モデルと実験で調査し、潜在ダイナミクスの確率性が選択に影響することを示した。
原題: To Distill or Decide? Understanding the Algorithmic Trade-off in Partially Observable Reinforcement Learning ／ Yuda Song, Dhruv Rohatgi, Aarti Singh 他
日本語で読む → - 論文強化学習機械学習
D2AC：拡散方策と分布型クリティックを融合した強化学習
拡散モデルベースの方策を安定してオンライン学習させるため、分布型RLとクリップ付き二重Q学習を組み合わせた頑健なクリティックを提案し、多数の難タスクで最高性能を達成した。
原題: D2 Actor Critic: Diffusion Actor Meets Distributional Critic ／ Lunjun Zhang, Shuo Han, Hanrui Lyu 他
日本語で読む → - 論文動画音声生成cs.SD
SoundReactor: フレーム単位のオンライン動画音声生成
未来のフレームを見ずに動画からリアルタイムで音声を自己回帰生成するフレーム単位オンラインV2Aタスクを提案し、因果的Transformerと拡散・一貫性微調整で低遅延・高品質なステレオ音声を実現した。
原題: SoundReactor: Frame-level Online Video-to-Audio Generation ／ Koichi Saito, Julian Tanke, Christian Simon 他
日本語で読む → - 論文VLAAI
信頼できるCode-as-Policiesに向けて：身体性タスク計画のためのニューロシンボリックフレームワーク
LLMによるコード生成型タスク計画に記号的検証と環境との対話的検証を組み込み、動的・部分観測環境でのタスク成功率と信頼性を向上させた。
原題: Towards Reliable Code-as-Policies: A Neuro-Symbolic Framework for Embodied Task Planning ／ Sanghyun Ahn, Wonje Choi, Junyong Lee 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
実生活の人間活動動画を用いたロボットマニピュレーション向け視覚-言語-行動モデルのスケーラブル事前学習
人間の手の日常動画を自動解析してロボットのVLA学習データに変換し、100万エピソード規模のデータセットでモデルを事前学習することで、未知環境でのゼロショット性能と実機微調整時の成功率・汎化性能を向上させた。
原題: Scalable Vision-Language-Action Model Pretraining for Robotic Manipulation with Real-Life Human Activity Videos ／ Qixiu Li, Yu Deng, Yaobo Liang 他
日本語で読む → - 論文ツールエージェント機械学習
TOUCAN: 実世界のMCP環境から150万件のツールエージェントデータを合成
約500の実世界MCP環境から150万件のツール利用軌跡を合成し、オープンソースのツールエージェント学習データを大規模に提供した論文。
原題: TOUCAN: Synthesizing 1.5M Tool-Agentic Data from Real-World MCP Environments ／ Zhangchen Xu, Adriana Meza Soria, Shawn Tan 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
脚式ロボットの歩行のためのGPU加速高解像度3Dボクセルマッピングに基づくリアルタイム複数平面セグメンテーション
GPU並列計算を活用し、高解像度3Dボクセルマップから平面領域を30Hz以上で抽出する手法を提案し、脚式ロボットの歩行制御に有効性を示した。
原題: Real-time Multi-Plane Segmentation Based on GPU Accelerated High-Resolution 3D Voxel Mapping for Legged Robot Locomotion ／ Shun Niijima, Ryoichi Tsuzaki, Noriaki Takasugi 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
ActiveUMI: ロボット不要の人間デモンストレーションによる能動的知覚を伴うロボットマニピュレーション
VRテレオペレーションキットとセンサ付きコントローラで人間の両手作業デモを収集し、頭部運動による能動的知覚も学習してロボットに転移するデータ収集フレームワークを提案。6つの両手タスクで平均70%の成功率を達成。
原題: ActiveUMI: Robotic Manipulation with Active Perception from Robot-Free Human Demonstrations ／ Qiyuan Zeng, Chengmeng Li, Jude St. John 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
拡散モデル予測制御による柔軟な歩行学習
生成拡散モデルをダイナミクスの事前分布として使うMPCで、報酬と制約を考慮した歩行制御を実現し、テスト時の適応性を高めた。
原題: Flexible Locomotion Learning with Diffusion Model Predictive Control ／ Runhan Huang, Haldun Balim, Heng Yang 他
日本語で読む → - 論文形状モーフィングロボティクス
幾何学的に厳密な硬磁性弾性Cosseratシェル：形状モーフィングのための静的定式化
硬磁性粒子を埋め込んだソフトロボットを2次元シェルとして扱うため、SE(3)上のCosseratシェル理論に基づく座標不要の静的モデルを開発し、有限要素実装で特異性やロッキングを回避できることを示した。
原題: Geometrically Exact Hard Magneto-Elastic Cosserat Shells: Static Formulation for Shape Morphing ／ Mohammadjavad Javadi, Robin Chhabra
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
高速クロール移動を実現する無拘束両生類シャクトリムシソフトロボット
磁力で駆動する湾曲柔軟構造の完全無拘束ソフトロボットを開発し、歩行・遊泳・操舵・荷物輸送をオンボード制御で実現した。
原題: An Amphibious Untethered Inchworm Soft Robot for Fast Crawling Locomotion ／ Mohammadjavad Javadi, Charlie Wadds, Robin Chhabra
日本語で読む → - 論文遠隔操作ロボティクス
遠隔リハビリテーションのためのオンライン技能伝達と適応
療法士と患者側のロボットを双方向遠隔操作で結び、6自由度の動きをR^3×S^3空間で符号化してリハビリ動作を再現・適応させる枠組みを提案した。
原題: Tele-rehabilitation with online skill transfer and adaptation in $\mathbb{R}^3 \times \mathit{S}^3$ ／ Tianle Ni, Xiao Chen, Hamid Sadeghian 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
ARRC: 検索拡張生成を用いた知識駆動型自律マニピュレーションのための高度推論ロボット制御
RAGとRGB-D知覚を組み合わせ、自然言語指示から安全なロボットアームの動作計画を生成・実行するシステムを提案。卓上タスクで有効性を検証した。
原題: ARRC: Advanced Reasoning Robot Control - Knowledge-Driven Autonomous Manipulation Using Retrieval-Augmented Generation ／ Eugene Vorobiov, Ammar Jaleel Mahmood, Salim Rezvani 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
SO(3)幾何制御によるロボット群の分散3次元ソース探索
姿勢ダイナミクスを持つロボット群が3次元スカラー場の源を探索するため、SO(3)上の幾何学的制御則を設計し、オイラー角特異点を回避して指数収束を達成した。
原題: Distributed 3D Source Seeking via SO(3) Geometric Control of Robot Swarms ／ Jesús Bautista, Héctor García de Marina
日本語で読む → - 論文可視光測位ロボティクス
イベントカメラを用いた可視光通信・測位統合システムの性能評価
イベントカメラ1台で可視光通信と可視光測位を同時に行い、トンネルなどGPSが使えない環境でも車両が自己位置を推定できるシステムを提案し、時速30kmの実車実験で有効性を示した。
原題: Performance Evaluation of an Integrated System for Visible Light Communication and Positioning Using an Event Camera ／ Ryota Soga, Masataka Kobayashi, Tsukasa Shimizu 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
NovaFlow: 生成動画からの実行可能フローによるゼロショットマニピュレーション
タスク記述から動画を生成し、それを3Dの物体フローに変換してロボットの動作計画を立てることで、実演なしで新しい操作タスクをゼロショット実行するフレームワーク。
原題: NovaFlow: Zero-Shot Manipulation via Actionable Flow from Generated Videos ／ Hongyu Li, Lingfeng Sun, Yafei Hu 他
日本語で読む → - 論文群制御math.AT
可変タスクを持つマルチロボットシステムのためのパラメータ化トポロジカル複雑度
未知の障害物がある空間で複数の自律ロボットが異なる数の目標を順に訪問する運動計画問題をトポロジカル複雑度の枠組みで定式化し、その不変量を奇数・偶数次元空間で決定した。
原題: Parametrized Topological Complexity for a Multi-Robot System with Variable Tasks ／ Gopal Chandra Dutta, Amit Kumar Paul, Subhankar Sau
日本語で読む → - 論文自動運転レース/計画ロボティクス
QuayPoints：自動運転レースにおけるグローバル計画とローカル計画の情報ギャップを埋める推論フレームワーク
自動運転レースにおいて、グローバルプランナーの時間最適性情報をQuayPoints領域としてローカルプランナーに伝え、戦略的な追い越しなどの意思決定を改善するフレームワークを提案した。
原題: QuayPoints: A Reasoning Framework to Bridge the Information Gap Between Global and Local Planning in Autonomous Racing ／ Yashom Dighe, Youngjin Kim, Karthik Dantu
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
緊急対応における空中・地上ハイブリッドロボットチームのための二層ボロノイ被覆制御：実装と解析
空中と地上のロボットチームを二層のボロノイ被覆制御で協調させ、空中ロボットが地上センサを投下して緊急時の応答時間を88%短縮する手法を実装・検証した。
原題: Two-Layer Voronoi Coverage Control for Hybrid Aerial-Ground Robot Teams in Emergency Response: Implementation and Analysis ／ Douglas Hutchings, Luai Abuelsamen, Karthik Rajgopal
日本語で読む → - 論文マルチエージェント/知識グラフcs.MA
KG-MAS: 知識グラフ強化マルチエージェント基盤による物理・デジタルロボット環境の統合
知識グラフを共有世界モデルとして用い、物理・デジタル両方のロボットエージェントを自動生成・連携させるマルチエージェント基盤を提案した論文。
原題: KG-MAS: Knowledge Graph-Enhanced Multi-Agent Infrastructure for coupling physical and digital robotic environments ／ Walid Abdela
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
LLM-HBT：異種ロボット群の適応的協調のための動的ビヘイビアツリー構築
大規模言語モデルを活用して異種マルチロボットシステムのビヘイビアツリーを動的に生成・拡張し、失敗検知や再割り当てを閉ループで行う協調フレームワークを提案。シミュレーションと実環境のカフェで有効性を検証した。
原題: LLM-HBT: Dynamic Behavior Tree Construction for Adaptive Coordination in Heterogeneous Robots ／ Chaoran Wang, Jingyuan Sun, Yanhui Zhang 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
Classifier-Free Guidanceで拡散ポリシーを強化する時系列ロボットタスク
条件付き・無条件モデルを組み合わせたClassifier-Free Guidanceを拡散ポリシーに導入し、時系列タスクでの局所最適化や反復動作を抑えてヒューマノイドロボットの成功率と信頼性を高めた研究。
原題: Enhancing Diffusion Policy with Classifier-Free Guidance for Temporal Robotic Tasks ／ Yuang Lu, Song Wang, Xiao Han 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
高速逐次マニピュレーションのための微分可能粒子最適化
GPU上で完全並列化した粒子最適化により、物体配置とロボット軌道を同時に最適化し、逐次操作タスクをミリ秒単位で解くフレームワークSPaSMを提案した。
原題: Differentiable Particle Optimization for Fast Sequential Manipulation ／ Lucas Chen, Shrutheesh Raman Iyer, Zachary Kingston
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
視覚言語モデルによる未知屋内環境での効率的ナビゲーション
視覚言語モデル（VLM）を活用し、行き止まりの多い未知の屋内環境で占有マップをゼロショットで推論して効率的なサブゴールを選定するナビゲーション計画手法を提案し、シミュレーションで経路長を約10%短縮した。
原題: Efficient Navigation in Unknown Indoor Environments with Vision-Language Models ／ D. Schwartz, K. Kondo, J. P. How
日本語で読む → - 論文ロボット学習ロボティクス
ロボット学習：チュートリアル
強化学習や行動クローニングから言語条件付き汎用モデルまで、現代のロボット学習の基礎と実践を解説したチュートリアル。
原題: Robot Learning: A Tutorial ／ Francesco Capuano, Caroline Pascal, Adil Zouitine 他
日本語で読む → - 論文ヒューマノイド/協調設計ロボティクス
ヒューマノイドの脳と身体の協調設計：転倒復帰のための制御と形態の同時最適化
制御方策と身体形態を反復的に同時最適化するフレームワークRoboCraftを提案し、7種の公開ヒューマノイドで平均44.55%の性能向上を達成した。
原題: Toward Humanoid Brain-Body Co-design: Joint Optimization of Control and Morphology for Fall Recovery ／ Bo Yue, Sheng Xu, Kui Jia 他
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