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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 → - 論文協調知覚画像認識
背景は消え、前景が導く：効率的な前景中心協調知覚のためのカリキュラム誘導背景枝刈り
車両間で共有する特徴量を前景領域のみに絞りつつ、背景の文脈情報を前景特徴に内部化するカリキュラム学習戦略を提案し、帯域制約下での協調知覚性能を向上させた。
原題: Background Fades, Foreground Leads: Curriculum-Guided Background Pruning for Efficient Foreground-Centric Collaborative Perception ／ Yuheng Wu, Xiangbo Gao, Quang Tau 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
ロボット仕分けシステムにおけるマルチロボット協調のための目的地-シュート割当最適化
ロボット仕分けシステムにおいて、荷物の目的地と排出シュートの対応関係を進化的アルゴリズムと混合整数線形計画法で最適化し、スループットを向上させる手法を提案した。
原題: Destination-to-Chutes Task Mapping Optimization for Multi-Robot Coordination in Robotic Sorting Systems ／ Yulun Zhang, Alexandre O. G. Barbosa, Federico Pecora 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
MobiDock: ロボットドッキングによるモジュール型自己再構成両腕移動マニピュレータの設計と制御
2台の独立ロボットが物理的に接続して1つの両腕移動マニピュレータになるモジュール型システムを提案し、ドッキングで協調制御を簡素化して安定性と効率を向上させた。
原題: MobiDock: Design and Control of A Modular Self Reconfigurable Bimanual Mobile Manipulator via Robotic Docking ／ Xuan-Thuan Nguyen, Khac Nam Nguyen, Ngoc Duy Tran 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
経路ライブラリによるサンプリングベースプランニングの強化
過去の経路をライブラリとして再利用し、新しい物体の計画時に類似物体の経路を近似解として活用することで、狭い通路でのサンプリングベース経路計画を高速化する手法を提案。
原題: Enhancing Sampling-based Planning with a Library of Paths ／ Michal Minařík, Vojtěch Vonásek, Robert Pěnička
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
ARMADA: 自律的オンライン失敗検出と人間共有制御によるスケーラブルな実世界展開と適応
模倣学習ポリシーの実世界展開において、オンライン失敗検出(FLOAT)と人間共有制御を組み合わせ、必要な時だけ人間が介入するマルチロボット適応システムを提案。成功率4倍以上、人間介入率2分の1以下を実現。
原題: ARMADA: Autonomous Online Failure Detection and Human Shared Control Empower Scalable Real-world Deployment and Adaptation ／ Wenye Yu, Jun Lv, Zixi Ying 他
日本語で読む → - 論文シーン理解画像認識
REACT3D: 対話型物理3Dシーンの関節構造を復元
静的な3Dシーンから可動部を検出し、関節の種類や動作を推定して、シミュレーション可能な対話型シーンへと自動変換するゼロショット手法を提案。
原題: REACT3D: Recovering Articulations for Interactive Physical 3D Scenes ／ Zhao Huang, Boyang Sun, Alexandros Delitzas 他
日本語で読む → - 論文ヒューマノイドロボティクス
ヒューマノイドゴールキーパー：位置条件付きタスク運動制約からの学習
人間の運動事前分布を敵対的学習で取り込み、ヒューマノイドが高速で飛来するボールを自律的に自然な全身動作で阻止する強化学習フレームワークを実現した。
原題: Humanoid Goalkeeper: Learning from Position Conditioned Task-Motion Constraints ／ Junli Ren, Junfeng Long, Tao Huang 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
UniJEPA：連続・離散表現の統合学習によるロボットポリシーの強化
100万件超の操作動画で視覚表現を事前学習し、ロボット実機データで微調整することで、予測表現から行動トークンへのマッピングを学習する汎用ロボットポリシー手法を提案。
原題: UniJEPA: Enhancing Robot Policy via Unified Continuous and Discrete Representation Learning ／ Jianke Zhang, Yucheng Hu, Yanjiang Guo 他
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
VDRive: 強化学習VLAと拡散ポリシーを活用したエンドツーエンド自動運転
VLAモデルと拡散ポリシーを組み合わせ、強化学習で微調整することで、動的環境やコーナーケースに対応する解釈可能なエンドツーエンド自動運転を実現した。
原題: VDRive: Leveraging Reinforced VLA and Diffusion Policy for End-to-end Autonomous Driving ／ Ziang Guo, Zufeng Zhang
日本語で読む → - 論文安全強化学習機械学習
安全強化学習におけるラグランジュ法の実践的理解に向けて
安全強化学習で広く使われるラグランジュ法について、8つのタスクで制約の幾何学とラグランジュ乗数更新機構の感度を分析し、リターンとコストのトレードオフを可視化した実証的パレートフロンティアを提示した。
原題: Towards a Practical Understanding of Lagrangian Methods in Safe Reinforcement Learning ／ Lindsay Spoor, Álvaro Serra-Gómez, Aske Plaat 他
日本語で読む → - 論文赤外線知覚ロボティクス
CLEAR-IR: 赤外線画像のクリア度強調能動再構成
赤外線ストリームからエミッタパターンを除去しクリーンなIR画像を再構成するDeepMAOベースの手法を提案し、暗所でのロボット知覚を可能にした。
原題: CLEAR-IR: Clarity-Enhanced Active Reconstruction of Infrared Imagery ／ Nathan Shankar, Pawel Ladosz, Hujun Yin
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
ロボット群による隠蔽電波源の位置推定のための空間知能型巡回経路
差分進化を用いて電波源のパラメータに依存しない巡回経路を生成し、4台のロボット群によるシミュレーションで指向性アンテナが全方向性より高精度に隠蔽電波源を推定できることを示した。
原題: Spatially Intelligent Patrol Routes for Concealed Emitter Localization by Robot Swarms ／ Adam Morris, Timothy Pelham, Edmund R. Hunt
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
運動学的キットバッシング：再利用可能な部品から関節物体を合成する最適化フレームワーク
抽象的な運動学グラフに基づき、再利用可能な関節部品を組み合わせて関節物体を合成する最適化手法を提案。部品の配置・向き・スケールを最適化し、機能目標も勾配なしで達成できる。
原題: Kinematic Kitbashing ／ Minghao Guo, Victor Zordan, Sheldon Andrews 他
日本語で読む → - 論文飛行制御ロボティクス
イッカクの牙に着想を得た小型固定翼機のセンシング・制御フレームワーク
イッカクの牙を模した前方多孔プローブと翼面圧力センサを組み合わせ、空力推定から制御配分までを一貫して行う小型固定翼UAVの枠組みを提案し、風洞実験で力推定誤差や分布シフト下での頑健性の改善を示した。
原題: A Narwhal-Inspired Sensing-to-Control Framework for Small Fixed-Wing Aircraft ／ Fengze Xie, Xiaozhou Fan, Jacob Schuster 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
MiniBEE：コンパクト双腕デクスタリティのための新しい形態
低自由度の2本のアームを運動学的に結合し、グリッパ間の相対位置を保ちながら小型・軽量な双腕マニピュレータを実現した研究。ウェアラブルなデータ収集とロボットアームへの搭載の両モードを提案。
原題: MiniBEE: A New Form Factor for Compact Bimanual Dexterity ／ Sharfin Islam, Zewen Chen, Zhanpeng He 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
MoMaGen: ソフト・ハード制約下で多段階両腕移動マニピュレーションのデモを生成
移動ベースと両腕の多段階タスク向けに、到達可能性などのハード制約と視認性などのソフト制約を満たすデータ生成を制約付き最適化として定式化し、多様なデモを自動生成する手法を提案。
原題: MoMaGen: Generating Demonstrations under Soft and Hard Constraints for Multi-Step Bimanual Mobile Manipulation ／ Chengshu Li, Mengdi Xu, Arpit Bahety 他
日本語で読む → - 論文VLA画像認識
Less is More: 自動運転のための軽量かつ強力な視覚言語モデル
自動運転を言語問題として捉え、視覚言語モデルを用いて前視カメラ入力から直接軌道を予測する一段階エンドツーエンドフレームワークMax-V1を提案。nuScenesで30%以上の性能向上を達成。
原題: Less is More: Lean yet Powerful Vision-Language Model for Autonomous Driving ／ Sheng Yang, Tong Zhan, Guancheng Chen 他
日本語で読む → - 論文VLA画像認識
GAE：VLMの物理的ポテンシャルを引き出す汎用アクションエキスパート
VLMが予測した疎な3Dウェイポイントを、汎用アクションエキスパートが密なロボット動作に変換する手法を提案。大規模点群-軌道データで事前学習し、下流タスクへの汎化性能を実現した。
原題: GAE: Unleashing Physical Potential of VLM with Generalizable Action Expert ／ Mingyu Liu, Zheng Huang, Xiaoyi Lin 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
DYMO-Hair: ロボットによる髪の毛操作のための汎化可能な体積動力学モデリング
髪の毛の複雑な動力学を学習し、モデル予測制御を用いてロボットが目標の髪型にスタイリングするシステムを提案。シミュレーションと実機で未知の髪型にも汎化することを示した。
原題: DYMO-Hair: Generalizable Volumetric Dynamics Modeling for Robot Hair Manipulation ／ Chengyang Zhao, Uksang Yoo, Arkadeep Narayan Chaudhury 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 → - 論文ケーブルロボットロボティクス
運動学的に制御可能な再構成可能エンドエフェクタを備えたケーブルロボット
ケーブルロボットの回転作業空間を拡大するため、ばねと螺旋溝軸を用いた再構成可能なエンドエフェクタを設計し、張力センシングなしで運動学的制御を可能にした。
原題: Kinematically Controllable Cable Robots with Reconfigurable End-effectors ／ Nan Zhang
日本語で読む → - 論文マニピュレーション制御
実行可能性を保証するパッシブトルク制御
マニピュレータのパッシブトルク制御において、実行可能性理論を用いて安全集合を事前計算し、二次計画法で制約を課すことで、外部擾乱下でも安全性を保証する手法を提案。
原題: Viability-Preserving Passive Torque Control ／ Zizhe Zhang, Yicong Wang, Zhiquan Zhang 他
日本語で読む → - 論文連続体ロボットロボティクス
複数チューブ・腱駆動同心管ロボットの包括的汎用モデル
n本の同心管と各管を駆動する腱を考慮したCosseratロッドベースの汎用モデルを提案し、先端予測誤差4%未満で検証した。
原題: A Comprehensive General Model of Tendon-Actuated Concentric Tube Robots with Multiple Tubes and Tendons ／ Pejman Kheradmand, Behnam Moradkhani, Raghavasimhan Sankaranarayanan 他
日本語で読む → - 論文スケジューリング制御
自動運転システムにおける融合パターンのモデリングとスケジューリング（拡張版）
自動運転システムのDAGスケジューリングにおいて、タイマー起動・全待ち・即時融合の3種類の融合タスクをモデル化し、ILPで複数のリアルタイム指標を最適化するフレームワークを提案した。
原題: Modeling and Scheduling of Fusion Patterns in Autonomous Driving Systems (Extended Version) ／ Hoora Sobhani, Hyoseung Kim
日本語で読む → - 論文データセットロボティクス
RoadSens-4M: 包括的道路分析のためのマルチモーダルスマートフォン・カメラデータセット
スマートフォンの各種センサーとカメラ映像、GIS・気象データを統合し、道路の凹凸や穴などの問題を多角的に分析するための新しいデータセットを構築した。
原題: RoadSens-4M: A Multimodal Smartphone & Camera Dataset for Holistic Road-way Analysis ／ Amith Khandakar, David Michelson, Shaikh Golam Rabbani 他
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
自重による操舵可能な蔓型ロボットの座屈モデリング
反転成長するソフト蔓型ロボットが自重で座屈する長さを、形状情報と尾部張力から予測するモデルを提案し、操舵時やギャップ横断タスクで検証した。
原題: Modeling Collapse of Steered Vine Robots Under Their Own Weight ／ Ciera McFarland, Margaret McGuinness
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
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