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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 → - 論文運動学ロボティクス
反復シミュレーションによる一般的なスチュワートプラットフォームの順運動学解法
一般的なスチュワートプラットフォームに対して、逆運動学で得たデータを用いた反復アルゴリズムにより、手動検証不要な一意の順運動学解を生成する手法を提案した。
原題: Forward Kinematics Solution For A General Stewart Platform Through Iteration Based Simulation ／ Sourabh Karmakar, Cameron J. Turner
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
ロボティクス向けVision-Language-Actionモデル：実世界応用に向けたレビュー
視覚・言語・行動を統合するVLAモデルについて、アーキテクチャや学習手法からロボットプラットフォーム、データセット、評価ベンチマークまでを網羅的に整理したサーベイ論文。
原題: Vision-Language-Action Models for Robotics: A Review Towards Real-World Applications ／ Kento Kawaharazuka, Jihoon Oh, Jun Yamada 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
部分的に未知な環境で移動可能障害物に対応する適応的コストマップ経路計画
LiDARとオドメトリのみを用い、事前地図にない障害物を「動かせるかもしれない」と判定して低コストで通行し、速度低下や停止を検知するとコストを引き上げて迂回するROS2 Nav2拡張を提案。
原題: Adaptive Cost-Map-based Path Planning in Partially Unknown Environments with Movable Obstacles ／ Liviu-Mihai Stan, Ranulfo Bezerra, Shotaro Kojima 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
DAMM-LOAM: 退化検知型マルチメトリックLiDARオドメトリとマッピング
LiDARのみで、点群を法線と近傍解析で分類し、退化を考慮した重み付きICPとScan Contextによるループ閉じ込みを組み合わせることで、長い廊下など特徴が乏しい屋内環境でも高精度な自己位置推定と地図生成を実現した。
原題: DAMM-LOAM: Degeneracy Aware Multi-Metric LiDAR Odometry and Mapping ／ Nishant Chandna, Akshat Kaushal
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
硬直しすぎず到達する：LLMとリアプノフに基づく強化学習を用いた適応的仮想モデル制御
仮想モデル制御（VMC）にLLMの構造的事前知識とリアプノフに基づく強化学習を組み合わせ、安定性を保証しながらオンラインで適応できる制御手法を提案し、7自由度Pandaアームのシミュレーションで有効性を示した。
原題: Never Too Rigid to Reach: Adaptive Virtual Model Control with LLM- and Lyapunov-Based Reinforcement Learning ／ Jingzehua Xu, Yangyang Li, Yangfei Chen 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
ロボット群れのためのオンライン自動コード生成：LLMと自己組織化階層
自己組織化神経系（SoNS）を備えたロボット群れが行き詰まった際、外部LLMが生成したコードをオンラインで自動取得・実行し、85%の成功率でミッションを完了できることを実機6台とシミュレーション30台以上で示した。
原題: Online automatic code generation for robot swarms: LLMs and self-organizing hierarchy ／ Weixu Zhu, Marco Dorigo, Mary Katherine Heinrich
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
解析的スウォームケミストリー：創発的群れ行動の特性評価と解析
群れロボットのパラメータ空間を相図として可視化し、ミリングや拡散などの創発行動が生じる条件を体系的に明らかにするフレームワークを提案し、実機で検証した。
原題: Analytical Swarm Chemistry: Characterization and Analysis of Emergent Swarm Behaviors ／ Ricardo Vega, Connor Mattson, Kevin Zhu 他
日本語で読む → - 論文生体信号・リハビリロボティクス
注意機構付きCNN-LSTMと転移学習によるEMG・運動学的データからのリアルタイム膝関節角度予測
EMGと膝角度の履歴を入力とする軽量な注意機構付きCNN-LSTMを開発し、転移学習で複数データセットや外骨格に適応させて膝関節角度を高精度にリアルタイム予測した研究。
原題: Real-Time Knee Angle Prediction Using EMG and Kinematic Data with an Attention-Based CNN-LSTM Network and Transfer Learning Across Multiple Datasets ／ Mojtaba Mollahossein, Gholamreza Vossoughi, Mohammad Hossein Rohban
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
自律型水中ロボット群のためのナウプリウス最適化
フジツボ幼生の行動に着想を得て、水流を考慮した漂流と不可逆的な定着、コロニー通信を組み合わせたAUV群最適化アルゴリズムNOAHを提案し、定着成功率86%を実証した。
原題: Nauplius Optimisation for Autonomous Hydrodynamics ／ Shyalan Ramesh, Scott Mann, Alex Stumpf
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
拡散モデルによるノイズ除去で模倣学習の実演を復元
ノイズを含む専門家の実演からクリーンなサンプルを抽出し、条件付き拡散モデルでノイズを復元する枠組みを提案し、ロボットアーム操作・巧みな操作・歩行で既存手法を上回る性能を示した。
原題: Restoring Noisy Demonstration for Imitation Learning With Diffusion Models ／ Shang-Fu Chen, Co Yong, Shao-Hua Sun
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
日本語で読む → - 論文シーン生成ロボティクス
DisCo-Layout: 3D屋内レイアウト合成のための意味的・物理的洗練を分離・協調するマルチエージェントフレームワーク
LLM/VLMを用いた3D屋内レイアウト生成において、意味的関係の修正と物理的空間問題の解決を分離し、マルチエージェントで協調させることで、高品質で汎用性の高いレイアウトを生成するフレームワークを提案。
原題: DisCo-Layout: Disentangling and Coordinating Semantic and Physical Refinement in a Multi-Agent Framework for 3D Indoor Layout Synthesis ／ Jialin Gao, Donghao Zhou, Mingjian Liang 他
日本語で読む → - 論文視点計画ロボティクス
前回セッションの再構成を活用した効率的な視点計画による植物の反復モニタリング
前回の3Dモデルを再利用し、一度の視点計画で効率的に植物を観測する手法を提案。実データで少ない視点数と短い経路で高い被覆率を達成。
原題: Efficient View Planning Guided by Previous-Session Reconstruction for Repeated Plant Monitoring ／ Sicong Pan, Luca Lobefaro, Moein Taherkhani 他
日本語で読む → - 論文ソフトグリッパロボティクス
ANGEL：多様な果実を優しく収穫する新型グリッパ
紐で絞る仕組みを応用したケーブル駆動のソフトグリッパを開発し、サイズの異なる果実を傷つけずに収穫できることをトマト実験で示した。
原題: ANGEL: A Novel Gripper for Versatile and Light-touch Fruit Harvesting ／ Dharmik Patel, Antonio Rafael Vazquez Pantoja, Jiuzhou Lei 他
日本語で読む → - 論文ソーシャルロボティクスロボティクス
自律学習を促すソーシャルロボット：目標リマインダーと感情的サポートの効果
大学生の自習を支援するソーシャルロボットが、目標リマインダーや感情的サポートを提供することで集中力や生産性、エンゲージメントに与える影響を Wizard-of-Oz 研究で調査した。
原題: Motivating Students' Self-study with Goal Reminder and Emotional Support ／ Hyung Chan Cho, Go-Eum Cha, Yanfu Liu 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
機上動的経路計画を備えたマイクロUAVの設計と構造検証
2kg未満の低コストドローンを自作部品とオープンソースソフトで構築し、高耐久フレームと機上でのリアルタイム経路再計画を実現した。
原題: Design and Structural Validation of a Micro-UAV with On-Board Dynamic Route Planning ／ Inbazhagan Ravikumar, Ram Sundhar, Narendhiran Vijayakumar
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
物体中心表現による汎化可能な階層的スキル学習
物体中心のスキルプリミティブを介して視覚言語モデルと低次視覚運動ポリシーを橋渡しし、少ないデモでロボット操作の汎化とサンプル効率を大幅に向上させる階層的学習フレームワークを提案。
原題: Generalizable Hierarchical Skill Learning via Object-Centric Representation ／ Haibo Zhao, Yu Qi, Boce Hu 他
日本語で読む → - 論文HRIロボティクス
ロボットへの物理的接近に応じた回避行動の予備的プロトタイピング
人との距離に応じてロボットが不快感を蓄積・減衰させ、耐えられる範囲を超えると回避行動をとる仕組みをアームロボットで試作した。
原題: Preliminary Prototyping of Avoidance Behaviors Triggered by a User's Physical Approach to a Robot ／ Tomoko Yonezawa, Hirotake Yamazoe, Atsuo Fujino 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
ロボットハンドのためのマルチモーダル触覚指先設計：器用な操作の向上
低コストで作りやすいマルチモーダル触覚センサ内蔵の指先を開発し、視覚が使えない状況でも紙コップの積み下ろしなどを高精度に操作できることを示した。
原題: A multi-modal tactile fingertip design for robotic hands to enhance dexterous manipulation ／ Zhuowei Xu, Zilin Si, Kevin Zhang 他
日本語で読む → - 論文制御ロボティクス
サーボ・ロータダイナミクスを考慮した全方向チルトロータの幾何学的バックステッピング制御による突発外乱へのロバスト性
可変チルト全方向マルチロータに対し、サーボとロータの非線形アクチュエータダイナミクスを陽に組み込んだ幾何学的バックステッピング制御器を設計し、突発外乱下でも安定な飛行を実現した。
原題: Geometric Backstepping Control of Omnidirectional Tiltrotors Incorporating Servo-Rotor Dynamics for Robustness against Sudden Disturbances ／ Jaewoo Lee, Dongjae Lee, Jinwoo Lee 他
日本語で読む → - 論文安全フィルタロボティクス
ポアソン安全関数とラプラス誘導場によるリスク認識型安全フィルタ
ポアソン方程式とラプラス方程式を解いて安全関数と誘導場を生成し、環境のリスクレベルを考慮した安全フィルタを構築する手法を提案。
原題: Risk-Aware Safety Filters with Poisson Safety Functions and Laplace Guidance Fields ／ Gilbert Bahati, Ryan M. Bena, Meg Wilkinson 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
ContextVLA：マルチフレーム文脈を効率的に活用する視覚-言語-行動モデル
過去の観測を1つの文脈トークンに圧縮することで、計算コストを抑えつつマルチフレームの時間的文脈を活用してロボットタスクの成功率を高めるVLAモデルを提案。
原題: ContextVLA: Vision-Language-Action Model with Amortized Multi-Frame Context ／ Huiwon Jang, Sihyun Yu, Heeseung Kwon 他
日本語で読む → - 論文VLA画像認識
夢から想起へ：想像誘導型経験検索による記憶持続型視覚言語ナビゲーション
世界モデルが将来のナビゲーション状態を想像して検索クエリとし、視点に紐づけた観察と行動パターンの記憶から関連経験を選択的に引き出す記憶持続型VLN手法を提案。
原題: Dream to Recall: Imagination-Guided Experience Retrieval for Memory-Persistent Vision-and-Language Navigation ／ Yunzhe Xu, Yiyuan Pan, Zhe Liu
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
高レベルスケジューリングと低レベル制御を組み合わせた移動ロボット群の管理
移動ロボット群の協調制御のため、高レベルスケジューリングと分散MPCを組み合わせた二層フレームワークを提案し、シミュレーションで有効性を示した。
原題: Combining High Level Scheduling and Low Level Control to Manage Fleets of Mobile Robots ／ Sabino Francesco Roselli, Ze Zhang, Knut Åkesson
日本語で読む → - 論文VLM画像認識
InfraGPT Smart Infrastructure: VLMを用いた都市インフラ欠陥の検出と管理のためのエンドツーエンドフレームワーク
CCTV映像からYOLOで道路や橋のひび割れ・穴・漏水を検出し、視覚言語モデル（VLM）が修復計画を含む構造化された行動計画をJSONで生成するシステムを提案した論文。
原題: InfraGPT Smart Infrastructure: An End-to-End VLM-Based Framework for Detecting and Managing Urban Defects ／ Ibrahim Sheikh Mohamed, Abdullah Yahya Abdullah Omaisan
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
ROS 2とPX4-Autopilotを用いた異種UAV群のためのモジュール式スケーラブルシステムアーキテクチャ
ROS 2とPX4-Autopilotを基盤に、異種UAV群による対ドローンシステムのモジュール式で拡張可能なアーキテクチャを提案し、シミュレーションと実機で検証した。
原題: A Modular and Scalable System Architecture for Heterogeneous UAV Swarms Using ROS 2 and PX4-Autopilot ／ Robert Pommeranz, Kevin Tebbe, Ralf Heynicke 他
日本語で読む → - 論文強化学習/ロバスト制御ロボティクス
オフラインからオンライン強化学習における敵対的ファインチューニングによるロバストなロボット制御
オフライン強化学習で学習した方策に、実行時の行動に摂動を加える敵対的ファインチューニングを施し、アクチュエータ故障などの外乱に対するロバスト性を向上させる手法を提案。性能に応じたカリキュラムで摂動確率を調整し、安定性とロバスト性のバランスを取る。
原題: Adversarial Fine-tuning in Offline-to-Online Reinforcement Learning for Robust Robot Control ／ Shingo Ayabe, Hiroshi Kera, Kazuhiko Kawamoto
日本語で読む → - 論文社会的ナビゲーションロボティクス
能動的リスク知覚による社会的ナビゲーションの学習
RGB-Dとオドメトリのみを用い、周囲の人間との衝突リスクを予測する能動的リスク知覚モジュールをFalconに追加し、混雑環境での社会的に配慮したナビゲーションを実現した。
原題: Learning to Navigate Socially Through Proactive Risk Perception ／ Erjia Xiao, Lingfeng Zhang, Yingbo Tang 他
日本語で読む → - 論文メタマテリアルcond-mat.soft
マルチスタビリティによる剛性のトグル切替
多安定な機械的メタマテリアルを用いて、安定状態間でせん断剛性を離散的に切り替えられる効果を実現し、3Dプリントで検証した。
原題: Toggling stiffness via multistability ／ Hugo de Souza Oliveira, Michele Curatolo, Renate Sachse 他
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