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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 →- 論文位置推定機械学習
学習型意味的シーングラフ位置推定における内省分析
自己教師ありコントラスト学習による意味的位置推定モデルが、環境ノイズを除去し目立つランドマークを優先するかを内省的に分析し、解釈手法の信頼性を比較した。
原題: Introspection in Learned Semantic Scene Graph Localisation ／ Manshika Charvi Bissessur, Efimia Panagiotaki, Daniele De Martini
日本語で読む → - 論文物体目標ナビゲーションロボティクス
EfficientNav: ナビゲーションマップのキャッシュと検索によるオンデバイス物体目標ナビゲーション
小型LLMをオンデバイスで動かすため、ナビゲーションマップの意味論的検索とKVキャッシュの再利用を組み合わせ、物体目標ナビゲーションを高速化・高精度化した研究。
原題: EfficientNav: Towards On-Device Object-Goal Navigation with Navigation Map Caching and Retrieval ／ Zebin Yang, Sunjian Zheng, Tong Xie 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
不確実なダイナミクス下での卓上平面押し動作に対するモデルベース適応精密制御
学習したダイナミクスモデルとMPPI制御を組み合わせ、再学習なしで側面切替や精密位置決め・軌道追従・障害物回避など複数の卓上押しタスクを実現するフレームワークを提案し、実機で検証した。
原題: Model-Based Adaptive Precision Control for Tabletop Planar Pushing Under Uncertain Dynamics ／ Aydin Ahmadi, Baris Akgun
日本語で読む → - 論文水中ロボティクス画像認識
視覚的姿勢キーポイントをIMUとして用いたダイバー泳法状態のロボット分類
水中での無線通信の困難を避けるため、3D関節キーポイントから疑似IMUデータを生成し、ダイバーの異常行動をAUV上で分類する手法を提案した。
原題: Robotic Classification of Divers' Swimming States using Visual Pose Keypoints as IMUs ／ Demetrious T. Kutzke, Ying-Kun Wu, Elizabeth Terveen 他
日本語で読む → - 論文運動計画ロボティクス
非凸領域における非ホロノミック系のMPCベース運動計画
非ホロノミック系かつ非凸制約下での出力追従MPCを新たに定式化し、現実的な仮定の下で目標への収束を保証した。
原題: MPC-based motion planning for non-holonomic systems in non-convex domains ／ Matthias Lorenzen, Teodoro Alamo, Martina Mammarella 他
日本語で読む → - 論文SLAM画像認識
Visual SLAM向け特徴検出器の高速化：FPGAとGPUの比較研究
Visual SLAMの特徴検出器（FAST, Harris, SuperPoint）をFPGAとGPUで実装し、実行時間とエネルギー効率を比較した。学習ベースのSuperPointではFPGAが優位だが、非学習ベースではGPUが優位であることを示した。
原題: Accelerated Feature Detectors for Visual SLAM: A Comparative Study of FPGA vs GPU ／ Ruiqi Ye, Mikel Luján
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
惑星探査向け四足歩行ロボットの適応型階層制御フレームワーク
未知の地形やロボットの不確かさに対応するため、モデルベース制御とオンライン適応、適応的足運び計画を組み合わせた四足歩行ロボットの制御フレームワークを開発し、火山での実地試験で700m以上の歩行を実証した。
原題: An adaptive hierarchical control framework for quadrupedal robots in planetary exploration ／ Franek Stark, Rohit Kumar, Shubham Vyas 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
RoboBench：マルチモーダル大規模言語モデルを身体化脳として評価する包括的ベンチマーク
マニピュレーションの意思決定を担う「身体化脳」としてのマルチモーダルLLMを、指示理解・知覚推論・汎化計画・アフォーダンス予測・失敗分析の5次元で評価するベンチマークを提案した。
原題: Robobench: A Comprehensive Evaluation Benchmark for Multimodal Large Language Models as Embodied Brain ／ Yulin Luo, Chun-Kai Fan, Menghang Dong 他
日本語で読む → - 論文自動運転/自己対戦RL機械学習
SPACeR: 集中参照モデルによる自己対戦アンカリング
事前学習済みのトークン化自己回帰運動モデルを集中参照ポリシーとして自己対戦強化学習を誘導し、人間らしい運転行動を効率的に学習するフレームワークを提案。
原題: SPACeR: Self-Play Anchoring with Centralized Reference Models ／ Wei-Jer Chang, Akshay Rangesh, Kevin Joseph 他
日本語で読む → - 論文制御バリア関数制御
未モデル化遅延を伴う離散時間線形システムに対する予測制御バリア関数
入力遅延や未モデル化ダイナミクスにより相対次数が不明な離散時間システムに対し、予測ホライズンを拡張して相対次数1のCBFを構成する予測制御バリア関数フレームワークを提案し、安全集合の制約を簡素化した。
原題: Predictive Control Barrier Functions for Discrete-Time Linear Systems with Unmodeled Delays ／ Juan Augusto Paredes Salazar, James Usevitch, Ankit Goel
日本語で読む → - 論文自動運転セキュリティ制御
自動運転車に対する通信ベースのサイバー攻撃の概念化とモデル化
適応クルーズコントロール（ACC）を対象に、6種類のメッセージレベルの攻撃を環状道路シミュレーションで評価し、EVとICEの耐性を比較した。
原題: Conceptualizing and Modeling Communication-Based Cyberattacks on Automated Vehicles ／ Tianyi Li, Tianyu Liu, Yicheng Yang
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
MatterDoor: 生成モデルによるゼロショット時空間意味論的事前分布のサンプリング
事前学習済み生成視覚モデルを用いて、ドア越しに隠れた部屋の3D点群仮説を生成し、ロボットのナビゲーションや目標指向行動のための時空間意味論的事前分布をゼロショットで導出する手法を提案。
原題: MatterDoor: Sampling Zero-shot Spatio-semantic Priors using Generative Models ／ Subhransu S. Bhattacharjee, Hao Lu, Dylan Campbell 他
日本語で読む → - 論文運動計画制御
最大被覆分布ロバスト後方到達可能木による効率的な確率計画
線形ガウス系において、高い確率で目標領域に到達するための新しいマルチクエリ運動計画アルゴリズムを提案し、分布ロバストな信念ロードマップ構築により最大被覆を達成する。
原題: Efficient Probabilistic Planning with Maximum-Coverage Distributionally Robust Backward Reachable Trees ／ Alex Rose, Naman Aggarwal, Christopher Jewison 他
日本語で読む → - 論文社会支援ロボットロボティクス
Zenboパトロール：違法駐車をリアルタイム認識・通知するマルチモーダル深層学習ベースの社会支援ロボット
社会支援ロボットが駐車場を巡回し、GPT-4oによるマルチモーダル認識でナンバープレートを読み取り、違法駐車を検出すると管理者にLINEで即時通知するシステムを構築・検証した。
原題: Zenbo Patrol: A Social Assistive Robot Based on Multimodal Deep Learning for Real-time Illegal Parking Recognition and Notification ／ Jian-jie Zheng, Chih-kai Yang, Po-han Chen 他
日本語で読む → - 論文3D再構成画像認識
共形スケールを復元可能な微分幾何に基づく非剛体Structure-from-Motion
共形変形下での非剛体Structure-from-Motionにおいて、局所共形スケールを正確に復元し、深度とスケールの制約を分離することで高精度な3D再構成を実現する手法を提案した。
原題: Non-Rigid Structure-from-Motion via Differential Geometry with Recoverable Conformal Scale ／ Yongbo Chen, Yanhao Zhang, Shaifali Parashar 他
日本語で読む → - 論文交通シミュレーション機械学習
DecompGAIL: 分解型マルチエージェントGAILによる現実的な交通行動の学習
マルチエージェントGAILの不安定性の原因である無関係な相互作用の誤誘導を特定し、現実性を自己-地図と自己-近傍に分解するDecompGAILを提案。WOMD Sim Agents 2025ベンチマークで最先端性能を達成。
原題: DecompGAIL: Learning Realistic Traffic Behaviors with Decomposed Multi-Agent Generative Adversarial Imitation Learning ／ Ke Guo, Haochen Liu, Xiaojun Wu 他
日本語で読む → - 論文POMDP計画ロボティクス
ベクトル化オンラインPOMDP計画
部分観測下の計画をテンソル演算で完全ベクトル化し、並列化のボトルネックを排除したオンラインPOMDPソルバーVOPPを提案。既存手法より20倍以上効率的に準最適解を計算できる。
原題: Vectorized Online POMDP Planning ／ Marcus Hoerger, Muhammad Sudrajat, Hanna Kurniawati
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
Koopman MPCによる動的環境での効率的な最適経路計画
Koopman演算子理論を用いて動的環境下の移動ロボットの経路計画を線形化し、非線形MPCより320倍高速に安全な最適行動を求める手法を提案した。
原題: Efficient Optimal Path Planning in Dynamic Environments Using Koopman MPC ／ Mohammad Abtahi, Navid Mojahed, Shima Nazari
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
OSM不要のオフロード向けリアルタイム中間地図構築と運動学的に実行可能な経路計画フレームワーク
オフロード環境向けに、中間地図を構築しグラフ探索・運動学的検証・平滑化を組み合わせることで、大規模地図でもリアルタイムかつ実行可能な経路を計画する手法を提案した。
原題: A Real-Time Framework for Intermediate Map Construction and Kinematically Feasible Off-Road Planning Without OSM ／ Otobong Jerome, Geesara Prathap Kulathunga, Devitt Dmitry 他
日本語で読む → - 論文異種ロボット協調ロボティクス
実世界の非構造環境における異種ロボット協調のための接地型生成知能
LLMの推論を異種ロボットチームの能力と物理世界に接地させ、自然言語で与えられた複雑なミッションをサブタスク生成・割当・オンライン修正の3段階で遂行するフレームワークSPINE-HTを提案。
原題: Heterogeneous Robot Collaboration in Unstructured Environments with Grounded Generative Intelligence ／ Zachary Ravichandran, Fernando Cladera, Ankit Prabhu 他
日本語で読む → - 論文グリッパ機構ロボティクス
直線ピンチングと自己適応把持を実現する準ペオセリエリンク機構と空転ストローク機構を備えた新型グリッパ
卓上物体を高さ調整なしで把持できるよう、指先が直線軌道を描く準ペオセリエリンクと空転ストローク機構を備え、形状やサイズに適応する新型グリッパを開発・試作した。
原題: A Novel Gripper with Semi-Peaucellier Linkage and Idle-Stroke Mechanism for Linear Pinching and Self-Adaptive Grasping ／ Haokai Ding, Wenzeng Zhang
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
陰的・陽的制御に基づく両生類ムカデ型ロボットの開発と移動性能評価
陰的・陽的制御の考え方と身体構造の工夫により、単一の制御則で水陸両方を移動できるムカデ型ロボットを開発し、3種類の脚構造で陸上・水中の移動性能を評価した。
原題: Development of Implicit-Explicit Control Based Amphibious Centipede-Type Robot and Evaluation of its Mobile Performance ／ Yusuke Tsunoda, Seiya Yamamoto, Kazuki Ito 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
DM1: 1ステップロボットマニピュレーションのための分散正則化付きMeanFlow
フローマッチングに分散正則化を組み込み、表現崩壊を防ぎつつ1ステップで高精度な動作生成を実現したロボットマニピュレーション手法。
原題: DM1: MeanFlow with Dispersive Regularization for 1-Step Robotic Manipulation ／ Guowei Zou, Haitao Wang, Hejun Wu 他
日本語で読む → - 論文モーションプランニングロボティクス
ゼロからの再計画再考：高速な漸近的最適プランナによるリアルタイム増分計画
変化する環境でのロボット計画において、既存プランの更新を前提とせず、高速な漸近的最適プランナを独立に繰り返し適用することで効率的に再計画できることを示した研究。
原題: Revisiting Replanning from Scratch: Real-Time Incremental Planning with Fast Almost-Surely Asymptotically Optimal Planners ／ Mitchell E. C. Sabbadini, Andrew H. Liu, Joseph Ruan 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
テンセグリティロボットの移動のための形態認識グラフ強化学習
テンセグリティロボットの物理トポロジーをグラフで表現し、GNNをSACに統合した強化学習フレームワークを提案。シミュレーションから実機への直接転移を実現した。
原題: Morphology-Aware Graph Reinforcement Learning for Tensegrity Robot Locomotion ／ Chi Zhang, Mingrui Li, Wenzhe Tong 他
日本語で読む → - 論文ソフトグリッパロボティクス
全身固有感覚モーフィング：堅牢なクロススケール把持のためのモジュラーソフトグリッパ
タコに着想を得て、自己感知型のモジュラー空気圧アクチュエータを分散配置し、グリッパ全体の形状を多角形などに再構成できるソフトグリッパを開発。ピンチから包み込み把持まで対応し、多様な形状・スケールの物体把持を実現した。
原題: Whole-Body Proprioceptive Morphing: A Modular Soft Gripper for Robust Cross-Scale Grasping ／ Dong Heon Han, Xiaohao Xu, Yuxi Chen 他
日本語で読む → - 論文跳躍ロボットロボティクス
跳躍ロボットのためのリアルタイム軌道生成とハイブリッドLyapunov制御
跳躍ロボットが離陸から着地までの複雑な空中軌道をリアルタイムに生成し、Lyapunovベースの制御で追従できる手法を提案した。
原題: Real-Time Trajectory Generation and Hybrid Lyapunov-Based Control for Hopping Robots ／ Matthew Woodward
日本語で読む → - 論文多言語翻訳/量子化/FPGAcs.AR
Bhasha-Rupantarika: 多言語ニューラル機械翻訳のためのアルゴリズム・ハードウェア協調設計
FP8/INT8/INT4/FP4の超低精度量子化とFPGAアクセラレータを組み合わせ、多言語翻訳モデルを小型・高速化する協調設計手法を提案。
原題: Bhasha-Rupantarika: Algorithm-Hardware Co-design approach for Multilingual Neural Machine Translation ／ Mukul Lokhande, Tanushree Dewangan, Mohd Sharik Mansoori 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
FORGE-Tree: 拡散強制と木探索による長期的ロボットマニピュレーション
凍結したVLAエンコーダに拡散強制ヘッドとモンテカルロ木拡散を組み合わせ、軌道を局所的に修正しながら長期的な操作タスクの成功率を向上させる制御層を提案。
原題: FORGE-Tree: Diffusion-Forcing Tree Search for Long-Horizon Robot Manipulation ／ Yanjia Huang, Shuo Liu, Sheng Liu 他
日本語で読む → - 論文SLAM画像認識
WildfireX-SLAM: 山火事SLAMのための大規模低高度RGB-Dデータセット
山火事・森林環境でのSLAM研究用に、Unreal Engine 5で生成した大規模合成データセットを構築し、3DGSベースSLAMのベンチマークを実施した。
原題: WildfireX-SLAM: A Large-scale Low-altitude RGB-D Dataset for Wildfire SLAM and Beyond ／ Zhicong Sun, Jacqueline Lo, Jinxing Hu
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