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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: 2025/10/1 ／ 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 →- 論文マニピュレーションロボティクス
AVO: 多指マニピュレーションにおける接触モード切替のための償却価値最適化
学習した価値関数を軌道最適化のコストに組み込み、接触モード切替を伴う多指操作を効率的に計画する手法を提案し、ネジ回しタスクで計算量を半減しつつ性能を向上させた。
原題: AVO: Amortized Value Optimization for Contact Mode Switching in Multi-Finger Manipulation ／ Adam Hung, Fan Yang, Abhinav Kumar 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
遺伝的ノイズ除去によるロボット操作のための2ステップ拡散ポリシー
拡散ポリシーのノイズ除去過程を身体性AIタスク向けに適応させ、遺伝的ノイズ除去という集団ベースサンプリングで2回の推論で高精度なロボット操作を実現した。
原題: Two-Steps Diffusion Policy for Robotic Manipulation via Genetic Denoising ／ Mateo Clemente, Leo Brunswic, Rui Heng Yang 他
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
軌道条件付き異形態間スキル転移
人間のデモ動画から疎なオプティカルフロー軌道を抽出し、それを条件としてロボットの操作動画と実行行動を生成することで、形態の違いを超えたスキル転移を実現した研究。
原題: Trajectory Conditioned Cross-embodiment Skill Transfer ／ YuHang Tang, Yixuan Lou, Pengfei Han 他
日本語で読む → - 論文ビジュアルSLAM画像認識
視覚障害者ナビ支援のための深層学習活用ビジュアルSLAM
SuperPointとLightGlueを統合した深層学習強化型ビジュアルSLAMフレームワークSELM-SLAM3を提案し、低テクスチャや動きぼやけなどの困難な条件下で従来手法を大幅に上回る精度を実現した。
原題: Deep Learning-Powered Visual SLAM Aimed at Assisting Visually Impaired Navigation ／ Marziyeh Bamdad, Hans-Peter Hutter, Alireza Darvishy
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
物理事前知識を用いたオンライン階層的政策学習による未知環境でのロボットナビゲーション
未知の大規模屋内環境でのロボットナビゲーションのため、高レベルで疎なグラフによる大域的接続性を捉え、低レベルでニューラル場とEikonal PDEを組み合わせた物理情報に基づく階層的計画手法を提案し、スペクトルバイアスや破滅的忘却を克服してオンライン探索・地図構築・実環境ナビゲーションの可能性を示した。
原題: Online Hierarchical Policy Learning using Physics Priors for Robot Navigation in Unknown Environments ／ Wei Han Chen, Yuchen Liu, Alexiy Buynitsky 他
日本語で読む → - 論文動作計画ロボティクス
T3 Planner: 時相論理を用いた自己修正型LLMロボット動作計画フレームワーク
自然言語指示からロボットの動作計画を生成する際、LLMの出力をSignal Temporal Logic検証器で自己修正しながら時空間制約を満たす軌道を探索するフレームワークを提案。
原題: T3 Planner: A Self-Correcting LLM Framework for Robotic Motion Planning with Temporal Logic ／ Jia Li, Guoxiang Zhao
日本語で読む → - 論文群制御cs.DC
遮蔽視界下における無意識ロボットの分離
色を持つが自分では見えないロボット群が、互いの視界を遮る環境で、同心半円状に分離する衝突回避アルゴリズムを提案した。
原題: Separation of Unconscious Robots with Obstructed Visibility ／ Prajyot Pyati, Navjot Kaur, Saswata Jana 他
日本語で読む → - 論文マルチモーダル・グラウンディング画像認識
Look and Tell: 自己中心視点と他者中心視点を横断するマルチモーダル・グラウンディングのためのデータセット
スマートグラスと固定カメラで視線・音声・映像を同期収録し、台所での指示伝達を自己中心視点と他者中心視点で比較できるマルチモーダルデータセットを構築した。
原題: Look and Tell: A Dataset for Multimodal Grounding Across Egocentric and Exocentric Views ／ Anna Deichler, Jonas Beskow
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
強化学習で獲得した両腕ロボットスキルの計画とスケジューリング
強化学習で訓練した単腕・両腕のプリミティブスキルをライブラリ化し、Transformerベースのプランナがスキルの離散的なスケジュールと連続パラメータを同時予測することで、長期的な接触を伴う両腕マニピュレーションを効率的に計画する階層的フレームワークを提案した。
原題: Learning to Plan & Schedule with Reinforcement-Learned Bimanual Robot Skills ／ Weikang Wan, Fabio Ramos, Xuning Yang 他
日本語で読む → - 論文人間-ロボット協調ロボティクス
接触に基づく意図推定による人間-ロボット協調のための適応動作計画
関節トルクから人間の意図する接触力と位置を推定し、その意図に基づいてロボットの動作をオンラインで修正する適応動作計画フレームワークを提案した。
原題: Adaptive Motion Planning via Contact-Based Intent Inference for Human-Robot Collaboration ／ Jiurun Song, Xiao Liang, Minghui Zheng
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
HEHA: 異種ロボット群による未知環境探索のための階層的計画法
ドローン・車輪・脚型など異なる移動能力を持つロボット群で未知環境を探索する際、走破性制約を満たしつつ最大経路長を最小化する階層的計画手法を提案。
原題: HEHA: Hierarchical Planning for Heterogeneous Multi-Robot Exploration of Unknown Environments ／ Longrui Yang, Yiyu Wang, Jingfan Tang 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
マルチロボットフォーメーションにおける目的関数の適切な解法
フォーメーション維持と元のコスト関数の最小化の不一致を減らすため、代理コスト関数を用いた二段階最適化で目標相対位置を計画するフォーメーションプランナーを提案。
原題: Solving the Right Problem with Multi-Robot Formations ／ Chaz Cornwall, Jeremy P. Bos
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
脚式ロボットの四肢レベルサンプリングベース運動計画のためのニューラルオブザーバ・予測器モデル学習
固有受容感覚の履歴から安定な潜在状態を推定するニューラルオブザーバと、多数の軌道を高速並列評価できる予測器を組み合わせ、四足ロボットの四肢レベルの衝突回避計画を実現した。
原題: Learning Neural Observer-Predictor Models for Limb-level Sampling-based Locomotion Planning ／ Abhijeet M. Kulkarni, Ioannis Poulakakis, Guoquan Huang
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
CompassNav: ナビゲーションにおける経路模倣から意思決定理解への転換
視覚言語モデルによるナビゲーションを「経路の模倣」から「意思決定の理解」へと転換する新パラダイムを提案し、全行動にA*距離を注釈したデータセットとギャップ認識型ハイブリッド報酬で訓練した7Bエージェントが目標ナビゲーションでSOTAを達成した。
原題: CompassNav: Steering From Path Imitation To Decision Understanding In Navigation ／ LinFeng Li, Jian Zhao, Yuan Xie 他
日本語で読む → - 論文空中輸送・制御制御
可変長ケーブルを備えた空中輸送システムにおけるペイロード軌道追従制御
可変長ケーブルを備えたドローン輸送システムに対し、バックステッピング制御とケーブル長オンライン最適化を組み合わせ、ペイロードの軌道追従とケーブル長調整を両立させる手法を提案した。
原題: Payload trajectory tracking control for aerial transportation systems with cable length online optimization ／ Hai Yu, Zhichao Yang, Wei He 他
日本語で読む → - 論文アクチュエータ設計ロボティクス
COMPAct: 遊星アクチュエータの計算最適化と自動モジュール設計
モータに合わせて4種類の遊星歯車のパラメータを最適化し、CAD自動生成から3Dプリントまで行うフレームワークを提案し、試作機で性能を評価した。
原題: COMPAct: Computational Optimization and Automated Modular design of Planetary Actuators ／ Aman Singh, Deepak Kapa, Suryank Joshi 他
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
Traj2Action: 軌道ガイドによる人間からロボットへのスキル転移のための協調デノイジングフレームワーク
人間の手の3D軌道を中間表現として用い、粗い軌道生成とロボット固有の行動合成を協調デノイジングで行うことで、形態差を超えた人間からロボットへの操作スキル転移を実現するフレームワークを提案。
原題: Traj2Action: A Co-Denoising Framework for Trajectory-Guided Human-to-Robot Skill Transfer ／ Han Zhou, Jinjin Cao, Liyuan Ma 他
日本語で読む → - 論文マッピングロボティクス
OREN: 実時間ユークリッド符号付距離マッピングのための八分木残差ネットワーク
八分木補間による明示的な事前分布とニューラルネットワーク回帰による暗黙的な残差を組み合わせ、非打ち切りユークリッドSDFを高精度かつ効率的に再構成するハイブリッド手法を提案。
原題: OREN: Octree Residual Network for Real-Time Euclidean Signed Distance Mapping ／ Zhirui Dai, Qihao Qian, Tianxing Fan 他
日本語で読む → - 論文BMI/脳波eess.SP
脳波で解き明かす把持計画と実行の低周波振動
視覚に基づく把持課題中の脳波を解析し、把持の種類（精密・パワー・把持なし）を計画段階と実行段階で識別できる低周波振動（0.5-8Hz）を発見した。
原題: Macroscopic EEG Reveals Discriminative Low-Frequency Oscillations in Plan-to-Grasp Visuomotor Tasks ／ Anna Cetera, Sima Ghafoori, Ali Rabiee 他
日本語で読む → - 論文3D再構成/自動運転画像認識
DrivingScene: 動的運転シーン向けマルチタスクオンラインフィードフォワード3Dガウシアンスプラッティング
2枚の連続した全方位画像から動的な運転シーンをオンラインで4D再構成するフィードフォワード型3Dガウシアンスプラッティング手法を提案。
原題: DrivingScene: A Multi-Task Online Feed-Forward 3D Gaussian Splatting Method for Dynamic Driving Scenes ／ Qirui Hou, Wenzhang Sun, Chang Zeng 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
動的環境におけるUAV経路計画のための物理情報ニューラルネットワーク手法
物理情報ニューラルネットワーク（PINN）を用いて、動的な風場におけるUAVの動的に実行可能で衝突のない軌道を学習するフレームワークを提案し、従来手法より優れた性能を示した。
原題: A Physics-Informed Neural Network Approach for UAV Path Planning in Dynamic Environments ／ Shuning Zhang
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
残差MPC：強化学習とGPU並列モデル予測制御の融合
MPCと強化学習をトルク制御レベルで統合した残差アーキテクチャを提案し、GPU並列化によりサンプル効率とロバスト性を向上させた。
原題: Residual MPC: Blending Reinforcement Learning with GPU-Parallelized Model Predictive Control ／ Se Hwan Jeon, Ho Jae Lee, Seungwoo Hong 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
静的仮定を打破する：時空間法線解析による動的対応LIOフレームワーク
動的環境でのLiDAR慣性オドメトリにおいて、時空間法線解析を用いた動的対応ICPと空間一貫性検証により静的マップ構築を改善する手法を提案した。
原題: Breaking the Static Assumption: A Dynamic-Aware LIO Framework Via Spatio-Temporal Normal Analysis ／ Chen Zhiqiang, Le Gentil Cedric, Lin Fuling 他
日本語で読む → - 論文水中SLAMロボティクス
GeVI-SLAM: 重力を活用した水中ロボット向けステレオ視覚慣性SLAM
ステレオカメラの深度推定と重力初期化を活用し、水中での視覚劣化やIMU励起不足に対応した4自由度の視覚慣性SLAMを提案。シミュレーションと実機実験で高精度・高安定性を示した。
原題: GeVI-SLAM: Gravity-Enhanced Stereo Visua Inertial SLAM for Underwater Robots ／ Yuan Shen, Yuze Hong, Guangyang Zeng 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
深層強化学習によるデブリ除去ミッションにおける宇宙マニピュレータの安全な障害物回避誘導
自由浮遊ベース上の7自由度マニピュレータに対し、カリキュラムベースのマルチクリティックTD3と優先度付き経験再生を用いて、非協力ターゲットの追従・自己衝突回避・接触回避を両立する軌道計画を学習させた。
原題: Safe Obstacle-Free Guidance of Space Manipulators in Debris Removal Missions via Deep Reinforcement Learning ／ Vincent Lam, Robin Chhabra
日本語で読む → - 論文拡散計画AI
混合密度ディフューザー：非一様時間解像度による効率的計画
拡散計画において、軌道の時間密度を計画ホライズン全体で調整可能にし、Maze2DやFranka KitchenなどでSOTAを達成した手法を提案。
原題: Mixed-Density Diffuser: Efficient Planning with Non-Uniform Temporal Resolution ／ Crimson Stambaugh, Rajesh P. N. Rao
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
REALMS2：耐障害性を備えた月面探査・マッピングシステムの包括的アプローチ
ESAとESRICの宇宙資源チャレンジ向けに、ROS 2とvSLAMを基盤とした異種マルチロボット探査フレームワークREALMS2を提案し、3台のローバーで約60%の領域をマッピングした。
原題: REALMS2 -- Resilient Exploration And Lunar Mapping System 2 -- A Comprehensive Approach ／ Dave van der Meer, Loïck P. Chovet, Gabriel M. Garcia 他
日本語で読む → - 論文点群セグメンテーション画像認識
LiDARの視点から：陸上点群セグメンテーションのための特徴量拡充と不確実性を考慮したアノテーションパイプライン
3D点群を2D球面に投影し、特徴量拡充とアンサンブル学習で不確実性を推定しながら効率的にアノテーションする半自動パイプラインを提案。マングローブ林のTLSデータセットMangrove3Dを構築し、約12スキャンで性能が飽和することを示した。
原題: Through the Perspective of LiDAR: A Feature-Enriched and Uncertainty-Aware Annotation Pipeline for Terrestrial Point Cloud Segmentation ／ Fei Zhang, Rob Chancia, Josie Clapp 他
日本語で読む → - 論文群制御cs.MA
汎化方策改善と差分報酬によるアドホックチームでのゼロショット協調
事前学習済みの方策群を汎化方策改善と差分報酬で組み合わせ、初対面のチームメイトとゼロショットで協調できるマルチエージェント手法を提案し、実機マルチロボットでも実証した。
原題: Zero-Shot Coordination in Ad Hoc Teams with Generalized Policy Improvement and Difference Rewards ／ Rupal Nigam, Niket Parikh, Hamid Osooli 他
日本語で読む → - 論文動作予測ロボティクス
時空間ダイナミクスマップを用いた長期人間動作予測
環境の時空間的な動きパターンを符号化したダイナミクスマップを活用し、最大60秒先までの人間の動作を予測する枠組みを提案。実世界データセットで学習ベース手法を上回る精度を達成。
原題: Long-Term Human Motion Prediction Using Spatio-Temporal Maps of Dynamics ／ Yufei Zhu, Andrey Rudenko, Tomasz P. Kucner 他
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