論文
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 →- 論文強化学習ロボティクス
ロボティクスと制御システムにおける強化学習の分類と動向：構造化レビュー
強化学習（RL）と深層強化学習（DRL）のロボティクス・制御への応用を体系的にレビューし、アルゴリズム、応用分野、訓練手法、実用化レベルを分類した。
原題: Taxonomy and Trends in Reinforcement Learning for Robotics and Control Systems: A Structured Review ／ Kumater Ter, Abolanle Adetifa, Daniel Udekwe
日本語で読む → - 論文アシスティブ・ロボティクスロボティクス
認知症ケアにおける服薬管理のための適応型マルチモーダルロボット支援
Pepperロボットを用いて、認知症者の服薬管理を支援する適応型マルチモーダルフレームワークを提案。LLMとマルチモーダルセンシングでユーザーの状態を評価し、必要最小限の支援を段階的に提供する。
原題: Assist-As-Needed: Adaptive Multimodal Robotic Assistance for Medication Management in Dementia Care ／ Kruthika Gangaraju, Tanmayi Inaparthy, Jiaqi Yang 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
InternVLA-M1: 空間誘導型視覚-言語-行動フレームワークによる汎用ロボットポリシー
空間グラウンディングを手がかりに「どこで行動するか」と「どう行動するか」を二段階で学習し、汎用ロボット制御を実現するVLAフレームワークを提案。
原題: InternVLA-M1: A Spatially Guided Vision-Language-Action Framework for Generalist Robot Policy ／ Xinyi Chen, Yilun Chen, Yanwei Fu 他
日本語で読む → - 論文sim2real画像認識
SimULi: アンセンテッド変換を用いたLiDARとカメラのリアルタイムシミュレーション
3Dガウシアンスプラッティングを拡張し、任意のカメラモデルとLiDARデータをリアルタイムで高忠実度にレンダリングする手法を提案。
原題: SimULi: Real-Time LiDAR and Camera Simulation with Unscented Transforms ／ Haithem Turki, Qi Wu, Xin Kang 他
日本語で読む → - 論文運動計画・制御ロボティクス
拘束付き独立ステアリングを備えた過剰駆動4輪駆動車両の運動計画と制御
機械的制約により車輪が360度回転できない独立ステアリング4輪駆動車両の運動計画と制御を提案し、不連続性を考慮した経路追従と障害物回避を実現した。
原題: Motion Planning and Control of an Overactuated 4-Wheel Drive with Constrained Independent Steering ／ Shiyu Liu, Ilija Hadzic, Akshay Gupta 他
日本語で読む → - 論文制御/適応制御制御
次元分解学習によるクアッドロータSE(3)制御のオンライン外乱同定
高次元の外乱同定を低次元の部分写像に分解し、浅いニューラルネットと適応則でオンライン学習する手法を提案し、事前学習なしで指数安定性を証明した。
原題: A Dimension-Decomposed Learning Framework for Online Disturbance Identification in Quadrotor SE(3) Control ／ Tianhua Gao
日本語で読む → - 論文位置推定ロボティクス
ガウス意味場によるワンショットLiDARグローバル位置推定
LiDARのワンショットグローバル位置推定において、ガウス過程で学習した連続的な意味分布を3層シーングラフの中間層に組み込み、ランドマークの反復や誤対応を抑えて高精度化した手法を提案。
原題: Gaussian Semantic Field for One-shot LiDAR Global Localization ／ Pengyu Yin, Shenghai Yuan, Haozhi Cao 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
構造再活用による動的な四脚歩行と空中移動
脚構造を歩行と飛行に再利用する四脚ロボットHusky v.2のハードウェア設計を提案し、動的な歩行とホバリングの基礎結果を示した。
原題: Dynamic Quadrupedal Legged and Aerial Locomotion via Structure Repurposing ／ Chenghao Wang, Kaushik Venkatesh Krishnamurthy, Shreyansh Pitroda 他
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクス/経路計画ロボティクス
形状空間グラフによるソフトロボットの高速衝突回避経路計画
ゾウの鼻を模したソフトロボットの形状ライブラリからk近傍グラフを構築し、障害物との衝突を考慮した経路計画をミリ秒単位で実現する手法を提案した。
原題: Shape-Space Graphs: Fast and Collision-Free Path Planning for Soft Robots ／ Carina Veil, Moritz Flaschel, Ellen Kuhl
日本語で読む → - 論文空中マニピュレーションロボティクス
UMI-on-Air: 機体特性を考慮した汎用視覚運動ポリシーの空中マニピュレーション展開
手持ちグリッパで収集した人間の操作データから汎用視覚運動ポリシーを学習し、拡散サンプリングに制御器の追従コスト勾配を組み込むことで、空中マニピュレータなど制約の強い機体でも動的に実行可能な軌道を生成する手法を提案した。
原題: UMI-on-Air: Embodiment-Aware Guidance for Embodiment-Agnostic Visuomotor Policies ／ Harsh Gupta, Xiaofeng Guo, Huy Ha 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
Actron3D: 動画から操作可能な神経関数を学習し、転移可能なロボットマニピュレーションを実現
未キャリブレーションの単眼RGB人間動画2〜3本から、物体中心の神経アフォーダンス関数を学習し、6自由度マニピュレーションスキルを転移させるフレームワーク。
原題: Actron3D: Learning Actionable Neural Functions from Videos for Transferable Robotic Manipulation ／ Anran Zhang, Hanzhi Chen, Yannick Burkhardt 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
オメガターン：細長いロボットのための汎用旋回テンプレート
線虫C.エレガンスのオメガターンに着想を得て、2つの進行波の重ね合わせとして旋回を定式化し、脚のない細長いロボットや多脚ロボットに適用可能な旋回制御器を開発した。
原題: The Omega Turn: A General Turning Template for Elongate Robots ／ Baxi Chong, Tianyu Wang, Kelimar Diaz 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
RubbleSim: 閉鎖空間マッピングのためのフォトリアリスティックな構造崩壊シミュレータ
災害現場の瓦礫内部の空隙を探索するロボット研究用に、Unityで実装されたオープンソースのフォトリアリスティックな崩壊構造シミュレータを開発し、SfMアルゴリズムの性能評価に適用した。
原題: RubbleSim: A Photorealistic Structural Collapse Simulator for Confined Space Mapping ／ Constantine Frost, Chad Council, Margaret McGuinness 他
日本語で読む → - 論文逆最適制御ロボティクス
単一レベル等式制約付き逆最適制御の信頼性
人間の動作から最適コスト関数の重みを推定する逆最適制御において、二レベル法を単一レベルに再定式化し、ノイズ耐性と計算速度を大幅に改善した。
原題: Reliability of Single-Level Equality-Constrained Inverse Optimal Control ／ Filip Bečanović, Kosta Jovanović, Vincent Bonnet
日本語で読む → - 論文安全クリティカルシステムロボティクス
航空機衝突回避システム：規制受容への道における技術的課題と解決策
航空機衝突回避システムの監視・意思決定・検証に関する技術的課題と、規制機関に承認された解決策を概説し、他の安全クリティカルシステムへの教訓を示す。
原題: Aircraft Collision Avoidance Systems: Technological Challenges and Solutions on the Path to Regulatory Acceptance ／ Sydney M. Katz, Robert J. Moss, Dylan M. Asmar 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
MM-Nav: マルチビューVLAモデルによるマルチエキスパート学習を用いた堅牢な視覚ナビゲーション
360度視野のマルチビューVLAモデルを強化学習エキスパートのデータから教師あり学習し、到達・すり抜け・回避の能力を統合して実世界でも汎化する視覚ナビゲーションを実現した。
原題: MM-Nav: Multi-View VLA Model for Robust Visual Navigation via Multi-Expert Learning ／ Tianyu Xu, Jiawei Chen, Jiazhao Zhang 他
日本語で読む → - 論文義足・ロボット足関節ロボティクス
RoboANKLE：モータ駆動型コンプライアントユニットを備えたロボット足関節の設計・開発・機能評価
下腿義足向けに、エネルギー蓄積・解放機構と追加蓄積機構を組み合わせた軽量な動力足関節RoboANKLEを設計・試作し、その機能を評価した研究。
原題: RoboANKLE: Design, Development, and Functional Evaluation of a Robotic Ankle with a Motorized Compliant Unit ／ Baris Baysal, Omid Arfaie, Ramazan Unal
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
PHUMA: 物理的に信頼できるヒューマノイド歩行データセット
物理的な不自然さを除去する2段階パイプラインでモーションキャプチャとネット動画を統合し、73時間のヒューマノイド歩行データセットを構築、実機Unitree G1へのゼロショット転移を実現した。
原題: PHUMA: Physically Reliable Humanoid Locomotion Dataset ／ Kyungmin Lee, Sibeen Kim, Youngdo Lee 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
DIV-Nav: 空間関係を考慮したオープンボキャブラリなマルチオブジェクトナビゲーション
自然言語の空間関係指示を分解・統合・検証するリアルタイムナビゲーションシステムを提案し、MultiONベンチマークと実機Spotで有効性を示した。
原題: DIV-Nav: Open-Vocabulary Spatial Relationships for Multi-Object Navigation ／ Jesús Ortega-Peimbert, Finn Lukas Busch, Timon Homberger 他
日本語で読む → - 論文パラレルマニピュレータロボティクス
CADソフトウェアのAPIを用いた一定姿勢におけるスチュワート・ゴフプラットフォームの衝突回避球の検証
CADソフトウェアのAPIを利用して、6-6スチュワート・ゴフプラットフォームの一定姿勢における最大衝突回避球のサイズを検証する手法を提案し、事前計算された衝突回避球の安全性を確認できることを示した。
原題: Validation of collision-free spheres of Stewart-Gough platforms for constant orientations using the Application Programming Interface of a CAD software ／ Bibekananda Patra, Rajeevlochana G. Chittawadigi, Sandipan Bandyopadhyay
日本語で読む → - 論文姿勢推定ロボティクス
ROPES: スコアベース因果表現学習によるロボット姿勢推定
介入可能な潜在因子を因果表現学習で分離し、画像からロボットの位置・姿勢を教師なしで推定する手法ROPESを提案。
原題: ROPES: Robotic Pose Estimation via Score-Based Causal Representation Learning ／ Pranamya Kulkarni, Puranjay Datta, Burak Varıcı 他
日本語で読む → - 論文3Dシーングラフ画像認識
KeySG: キーフレームベースの階層的3Dシーングラフ
キーフレームから抽出したマルチモーダル情報を階層グラフで表現し、RAGで大規模環境でもLLM推論を可能にする3Dシーングラフ構築フレームワーク。
原題: KeySG: Hierarchical Keyframe-Based 3D Scene Graphs ／ Abdelrhman Werby, Dennis Rotondi, Fabio Scaparro 他
日本語で読む → - 論文群制御cs.MA
構成ベース多エージェント経路探索のための局所ガイダンス
各エージェント周辺の局所的な時空間情報をプランナに与えることで、構成ベースのMAPFソルバLaCAMの解品質を中程度の計算時間で大幅に改善する手法を提案。
原題: Local Guidance for Configuration-Based Multi-Agent Pathfinding ／ Tomoki Arita, Keisuke Okumura
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
ゲイン調整は不要：制約付き歩行学習のための報酬ゲイン適応
報酬の重みゲインをオンラインで適応させ、制約違反をほぼゼロに抑えつつ性能を向上させる手法ROGERを提案し、四足ロボットの実機学習を1時間で達成した。
原題: Gain Tuning Is Not What You Need: Reward Gain Adaptation for Constrained Locomotion Learning ／ Arthicha Srisuchinnawong, Poramate Manoonpong
日本語で読む → - 論文マイクロロボティクスロボティクス
流体構造連成に基づく昆虫スケール水中推進の力特性評価
形状記憶合金駆動の軟体尾を持つ昆虫サイズの推進器2種について、流体構造連成を利用した推力発生の力を測定し、最大力と平均力を評価した。
原題: Force Characterization of Insect-Scale Aquatic Propulsion Based on Fluid-Structure Interaction ／ Conor K. Trygstad, Nestor O. Perez-Arancibia
日本語で読む → - 論文力覚推定ロボティクス
油圧機械における力とペイロード推定のためのキャリブレーションされた動的モデリング
油圧ショベルに後付け可能な2D力・ペイロード推定アルゴリズムを提案し、最小限のキャリブレーションで1%のペイロード精度と力の方向精度13度・大きさ精度383Nを達成した。
原題: Calibrated Dynamic Modeling for Force and Payload Estimation in Hydraulic Machinery ／ Lennart Werner, Pol Eyschen, Sean Costello 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
一人で設計し、多人数で展開する：複数エージェントによる木構造迷路の探索
非巡回グラフで表せる迷路環境において、リーダー交代機構を用いた分散型マルチエージェント迷路探索アルゴリズムを提案し、最大300体のシミュレーションと20台のPi-puckロボット実験で有効性を検証した。
原題: Design for One, Deploy for Many: Navigating Tree Mazes with Multiple Agents ／ Jahir Argote-Gerald, Genki Miyauchi, Julian Rau 他
日本語で読む → - 論文水中ナビゲーションロボティクス
SHRUMS: 小型3Dソナーを用いたリアルタイム水中運動計画のためのセンサハルシネーション
小型3Dソナーを初めて統合した水中自律ナビゲーションシステムを提案し、実在しないセンサの計測を仮想的に生成する「センサハルシネーション」により、悪視界下でもリアルタイムに動作することを実データで検証した。
原題: SHRUMS: Sensor Hallucination for Real-time Underwater Motion Planning with a Compact 3D Sonar ／ Susheel Vadakkekuruppath, Herman B. Amundsen, Jason M. O'Kane 他
日本語で読む → - 論文水中SLAMロボティクス
初のコンパクト3Dソナーによる水中高密度マッピング
初のコンパクト3Dソナーを用いて、カメラとの外部キャリブレーションや音響応答の調査を行い、水中洞窟系でのマッピングとSLAMを実現した研究。
原題: Underwater Dense Mapping with the First Compact 3D Sonar ／ Chinmay Burgul, Yewei Huang, Michalis Chatzispyrou 他
日本語で読む → - 論文軌道計画ロボティクス
空間固定TCPを考慮したロボット経路・軌道計画
工具ではなくワークを動かす場合に、空間に固定したTCPを基準にBスプラインで滑らかな経路と軌道を計画する手法を提案し、産業用ロボットで検証した。
原題: Robot Path and Trajectory Planning Considering a Spatially Fixed TCP ／ Bernhard Rameder, Hubert Gattringer, Andreas Mueller 他
日本語で読む →