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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: 2025/7/1 ／ arXivを3時間ごとに自動収集
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ArtGS: 3Dガウシアンスプラッティングによる関節物体の視覚・物理モデリングと操作
3Dガウシアンスプラッティングに視覚言語モデルと微分可能レンダリングを組み合わせ、関節物体の構造を推定して操作方策を最適化するフレームワークを提案。
原題: ArtGS:3D Gaussian Splatting for Interactive Visual-Physical Modeling and Manipulation of Articulated Objects ／ Qiaojun Yu, Xibin Yuan, Yu jiang 他
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マルチロボット組立セルにおける自動手順最適化のためのシミュレーションベース動作系列計画
組立工程をコア作業と移動作業に分け、スケジューリングと分解型動作計画を組み合わせて、衝突のない効率的なマルチロボット組立手順を生成するシミュレーション手法を提案した。
原題: Simulation-based planning of Motion Sequences for Automated Procedure Optimization in Multi-Robot Assembly Cells ／ Loris Schneider, Marc Ungen, Elias Huber 他
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DexVLG: 大規模巧みな視覚-言語-把持モデル
単視点RGBD入力から言語指示に沿った巧みな手の把持姿勢を予測する大規模モデルを提案し、1.7億の把持データで学習してゼロショット汎化性能を実証した。
原題: DexVLG: Dexterous Vision-Language-Grasp Model at Scale ／ Jiawei He, Danshi Li, Xinqiang Yu 他
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PRISM: セグメンテーションとクロスアテンションによる点群再統合推論を用いたマニピュレーション
生の点群とロボット状態から直接学習する模倣学習フレームワークPRISMを提案。点群のセグメンテーション、クロスアテンションによる特徴統合、拡散モデルによる行動生成を組み合わせ、物体が密集した環境でのマニピュレーション精度と効率を向上させた。
原題: PRISM: Pointcloud Reintegrated Inference via Segmentation and Cross-attention for Manipulation ／ Daqi Huang, Zhehao Cai, Yuzhi Hao 他
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植物工場におけるイチゴ収穫のための双腕ロボットの最適スケジューリング
植物工場でのイチゴ収穫を効率化するため、双腕ロボットの収穫タスクを混合整数線形計画法で最適にスケジューリングし、収穫時間を最小化する手法を提案した。
原題: Optimal Scheduling of a Dual-Arm Robot for Efficient Strawberry Harvesting in Plant Factories ／ Yuankai Zhu, Wenwu Lu, Guoqiang Ren 他
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TopAY: トポロジカル経路探索と弧長・ヨー角パラメータ化による差動駆動移動マニピュレータの効率的軌道計画
差動駆動移動マニピュレータの軌道計画を効率化する最適化ベースのフレームワークTopAYを提案。トポロジカル経路探索と弧長・ヨー角パラメータ化により高次元・非ホロノミック制約下でも高速かつ安全な計画を実現した。
原題: TopAY: Efficient Trajectory Planning for Differential Drive Mobile Manipulators via Topological Paths Search and Arc Length-Yaw Parameterization ／ Long Xu, Choilam Wong, Mengke Zhang 他
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言語条件付きオープンボキャブラリ移動マニピュレーションの事前学習モデルによる実現
LLMとVLMを組み合わせ、自由形式の自然言語指示で家庭環境における未知物体の移動マニピュレーションをゼロショットで行うフレームワークLOVMMを提案した。
原題: Language-Conditioned Open-Vocabulary Mobile Manipulation with Pretrained Models ／ Shen Tan, Dong Zhou, Xiangyu Shao 他
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スケーラブルなロボットマニピュレーションに多様性は本当に必要か？
ロボット学習におけるデータ多様性の役割をタスク・身体・専門家の3次元で検証し、タスク多様性が重要である一方、専門家の速度多様性は学習を妨げることを示し、その偏りを補正する手法を提案した。
原題: Is Diversity All You Need for Scalable Robotic Manipulation? ／ Modi Shi, Li Chen, Jin Chen 他
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並列伝達を考慮したコデザイン：アクチュエーション空間最適化によるマニピュレータ性能向上
並列ベルト駆動マニピュレータの伝達比を設計変数とし、アクチュエーション空間での軌道最適化と組み合わせるコデザイン手法を提案し、動的可搬重量を向上させた。
原題: Parallel Transmission Aware Co-Design: Enhancing Manipulator Performance Through Actuation-Space Optimization ／ Rohit Kumar, Melya Boukheddimi, Dennis Mronga 他
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データ選択を用いたデータ駆動型MPCによる柔軟ケーブル駆動ロボットアームの制御
物理モデルを使わず入出力データのみからケーブル駆動柔軟アームをモデル予測制御し、データ選択で計算時間を約80%短縮して高精度な位置決めと軌道追従を実現した。
原題: Data-Driven MPC with Data Selection for Flexible Cable-Driven Robotic Arms ／ Huayue Liang, Yanbo Chen, Hongyang Cheng 他
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EC-Flow: 動作ラベルなし動画からの多様なロボットマニピュレーションを可能にする身体中心フロー
動作ラベルなし動画から身体中心のフローを予測して模倣学習を行い、変形物体や遮蔽、非物体変位タスクにも対応するロボットマニピュレーション手法を提案した。
原題: EC-Flow: Enabling Versatile Robotic Manipulation from Action-Unlabeled Videos via Embodiment-Centric Flow ／ Yixiang Chen, Peiyan Li, Yan Huang 他
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四足歩行ロボットの二足歩行化：リスク適応強化学習による多様なロコマニピュレーション
四足歩行ロボットが後脚で二足歩行し、前脚をマニピュレーションに使えるようにするリスク適応型強化学習フレームワークを提案。シミュレーションと実機でカート押しや障害物探査、荷物運搬などの多様なタスクを実現。
原題: Bipedalism for Quadrupedal Robots: Versatile Loco-Manipulation through Risk-Adaptive Reinforcement Learning ／ Yuyou Zhang, Radu Corcodel, Ding Zhao
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CLAR: マスク再構成と多段階コントラスト整合を融合したロボットマニピュレーション向け3D表現学習
マスク付きオートエンコーダとクロスモーダルなコントラスト学習を組み合わせ、局所的な変形可能注意で3D形状と2D視覚特徴を精密に対応付ける3D事前学習フレームワークを提案し、視覚運動ポリシー学習で最高性能を達成した。
原題: CLAR: Learning 3D Representations for Robotic Manipulation by Fusing Masked Reconstruction with Multi-Level Contrastive Alignment ／ Wenbo Cui, Chengyang Zhao, Yuhui Chen 他
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DexWrist：制約環境と動的マニピュレーションのためのロボット手首
準ダイレクト駆動と非結合型パラレル機構を組み合わせたコンパクトなロボット手首を開発し、狭い環境での作業空間拡大と接触を伴う動的タスクの安定化を実現した。
原題: DexWrist: A Robotic Wrist for Constrained and Dynamic Manipulation ／ Martin Peticco, Gabriella Ulloa, John Marangola 他
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回転同変なボリュメトリック把持モデル
垂直軸周りの回転に同変なトリプレーン特徴表現を導入し、GIGAやIGDといった把持プランナを同変化することで、計算・メモリコストを抑えつつ把持性能を向上させた。
原題: Equivariant Volumetric Grasping ／ Pinhao Song, Yutong Hu, Pengteng Li 他
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物体検出を活用した目標条件付き強化学習による汎用的なマニピュレーション
事前学習済み物体検出モデルでテキスト指示から対象物を特定し、マスクベースの目標条件付けを行うことで、未知の物体にも対応できる汎用的なリーチ・把持を強化学習で実現した。
原題: Versatile and Generalizable Manipulation via Goal-Conditioned Reinforcement Learning with Grounded Object Detection ／ Huiyi Wang, Fahim Shahriar, Alireza Azimi 他
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浮遊ゴミ回収のための複数ロボット空中ソフトマニピュレータ
2機の空中ロボットを柔軟なロープでつなぎ、フックで水上の浮遊ゴミを回収するシステムを開発し、屋外実験で有効性を実証した。
原題: Multi-robot Aerial Soft Manipulator For Floating Litter Collection ／ Antonio González-Morgado, Sander Smits, Guillermo Heredia 他
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脳波の暗黙的フィードバックによる強化学習で人間とロボットを整合させる
ボタン操作ではなく脳波の誤り関連電位から報酬を推定し、疎な報酬でもロボットアームの把持・配置タスクを学習できるRLIHFフレームワークを提案した。
原題: Aligning Humans and Robots via Reinforcement Learning from Implicit Human Feedback ／ Suzie Kim, Hye-Bin Shin, Seong-Whan Lee
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Vidar: 汎用マニピュレーションのための身体性ビデオ拡散モデル
インターネット規模で事前学習したビデオ拡散モデルを実機ロボットの軌道で追加学習し、マスク付き逆動力学モデルで適応させることで、未知のロボットでも20分の実演だけで新タスクや背景・視点変化に汎化する手法を提案。
原題: Vidar: Embodied Video Diffusion Model for Generalist Manipulation ／ Yao Feng, Hengkai Tan, Xinyi Mao 他
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DK-RRT：動的デブリ環境における宇宙マニピュレータの衝突回避運動計画のための深層Koopman RRT
深層学習とKoopman作用素理論をRRTに統合し、動的デブリ環境で宇宙マニピュレータの衝突回避軌道計画をリアルタイムに行う手法を提案した。
原題: DK-RRT: Deep Koopman RRT for Collision-Aware Motion Planning of Space Manipulators in Dynamic Debris Environments ／ Qi Chen, Rui Liu, Kangtong Mo 他
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FineGrasp: 繊細な物体のためのロバスト把持
小さく繊細な物体でも把持しやすい姿勢を生成する把持手法FineGraspを提案し、ネットワーク改良・ラベル正規化・sim-to-real混合学習で性能を向上させた。
原題: FineGrasp: Towards Robust Grasping for Delicate Objects ／ Yun Du, Mengao Zhao, Tianwei Lin 他
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腕全体の政策学習による変形可能なクラスタの操作
3D点群と固有感覚触覚指標を統合したモデルフリー強化学習により、腕全体を使った変形物体クラスタの操作を実現し、電力線清掃タスクでゼロショットsim-to-real転移を達成した。
原題: Deformable Cluster Manipulation via Whole-Arm Policy Learning ／ Jayadeep Jacob, Wenzheng Zhang, Houston Warren 他
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着衣前ステップの評価：模倣学習による医療用衣類の展開
医療用ガウンやエプロンを着せる前段階として、折り畳まれた衣類を模倣学習で展開する手法を提案し、動的な動きの有効性を検証した。
原題: Evaluating the Pre-Dressing Step: Unfolding Medical Garments Via Imitation Learning ／ David Blanco-Mulero, Júlia Borràs, Carme Torras
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ReSemAct: 意味構造化とアフォーダンス精緻化による細粒度ロボットマニピュレーションの高度化
MLLMと視覚基盤モデルを連携させ、自然言語とRGB画像から意味的アフォーダンス記述を構造化し、幾何と位置を別々に精緻化して細粒度の操作目標を生成する統合マニピュレーションフレームワークを提案。
原題: ReSemAct: Advancing Fine-Grained Robotic Manipulation via Semantic Structuring and Affordance Refinement ／ Chenyu Su, Weiwei Shang, Chen Qian 他
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PRAG: 手続き型アクション生成器
ロボットの接触を伴う多段階マニピュレーションタスクを、記号検証と物理検証を通して自動生成する手法を提案。最大15アクションの実行可能なタスクを数百万通り生成できる。
原題: PRAG: Procedural Action Generator ／ Michal Vavrecka, Radoslav Skoviera, Gabriela Sejnova 他
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強力・高精度・低コストなロボットマニピュレータ
215ドル以下で作れる3Dプリント可能な6自由度ロボットアームを開発し、産業用に近い性能（サブミリ精度、0.63kg可搬）を実現した。
原題: Strong, Accurate, and Low-Cost Robot Manipulator ／ Georges Chebly, Spencer Little, Nisal Perera 他
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拡散モデルによる想像的協調で両手マニピュレーションを実現
動画予測と行動予測を拡散モデルで統合し、推論時には動画予測を省略できる効率的な両手操作フレームワークを提案。シミュレーションと実機で成功率を大幅に向上させた。
原題: Diffusion-Based Imaginative Coordination for Bimanual Manipulation ／ Huilin Xu, Jian Ding, Jiakun Xu 他
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重心推定による未知物体の基盤モデル駆動把持
拡散モデルで未知物体の重心位置を推定し、重心を考慮した安定な把持を実現する基盤モデルベースの手法を提案した。
原題: Foundation Model-Driven Grasping of Unknown Objects via Center of Gravity Estimation ／ Kang Xiangli, Yage He, Xianwu Gong 他
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生体模倣機構に基づくカーテンウォール設置ロボットの軌道計画
人間のダンベルカール時の動作と筋電信号から力発揮・エネルギー消費パターンを抽出し、PSOで動的負荷分散する軌道計画を構築。カーテンウォール設置に適用し、エネルギー消費を48.4%削減した。
原題: Trajectory Planning of a Curtain Wall Installation Robot Based on Biomimetic Mechanisms ／ Xiao Liu, Weijun Wang, Tianlun Huang 他
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高速安定性検証と安定再配置計画によるオンライン3Dビンパッキング
オンラインビンパッキングにおいて、荷崩れしない安定配置を効率的に判定するLBCPと、既存アイテムを安全に再配置するSRPを組み合わせ、強化学習方策に安定性保証と再構成能力を付与したフレームワークを提案。
原題: Online 3D Bin Packing with Fast Stability Validation and Stable Rearrangement Planning ／ Ziyan Gao, Lijun Wang, Yuntao Kong 他
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