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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 →- 論文群制御制御
未知のマルチエージェント系制御への社会性導入：リアルタイム時空間チューブ手法
各エージェントに協調性や利己性を表す社会性指標を与え、未知ダイナミクス下でも時空間チューブをオンライン生成することで、衝突回避と時間内目標到達を保証する分散制御法を提案した。
原題: Incorporating Social Awareness into Control of Unknown Multi-Agent Systems: A Real-Time Spatiotemporal Tubes Approach ／ Siddhartha Upadhyay, Ratnangshu Das, Pushpak Jagtap
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
自動運転車のための安全指向動的経路計画
障害物の時間依存グリッド投影で道路境界を拡張し、NMPCとホモトピー制約緩和による主制御ループと、安全な代替軌道を生成するバックアップループを組み合わせた二層制御フレームワークを提案した。
原題: Safety-Oriented Dynamic Path Planning for Automated Vehicles ／ Mostafa Emam, Matthias Gerdts
日本語で読む → - 論文制御理論ロボティクス
フィードバック線形化出力集合（メルド）間の切替え：ドウェルタイムと互換性の保証
非線形系において複数のフィードバック線形化出力集合を切り替える際の座標不整合を定量化し、指数関数的な追従誤差減衰と状態誤差の有界性を保証するドウェルタイム条件を導出した。
原題: Switching Among Feedback-Linearizing Output Sets (Melds): Dwell-Time and Compatibility Guarantees ／ Mirko Mizzoni, Pieter van Goor, Barbara Bazzana 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
信頼できるAIと省エネロボットアームを統合した廃棄物選別システム
MobileNetV2を用いたCNNで廃棄物を6分類し、ロボットアームシミュレータでエネルギー効率を考慮した仮想選別を行う、信頼性の高いAIフレームワークを提案した。
原題: Integrating Trustworthy Artificial Intelligence with Energy-Efficient Robotic Arms for Waste Sorting ／ Halima I. Kure, Jishna Retnakumari, Augustine O. Nwajana 他
日本語で読む → - 論文ロバスト制御制御
LFTモデルとH∞性能による非線形UAV動力学のロバスト姿勢制御
非線形UAVの姿勢制御をLPV/LFTで不確かさ表現し、ジャイロのみでH∞ロバスト制御器を設計、PIDより風外乱下で優位と示した。
原題: Robust Attitude Control of Nonlinear UAV Dynamics with LFT Models and $\mathcal{H}_\infty$ Performance ／ Tanay Kumar, Raktim Bhattacharya
日本語で読む → - 論文移動マニピュレーションロボティクス
VBM-NET: 等変TransporterNetとGNNを用いた移動マニピュレーションのための視覚ベース姿勢学習
移動マニピュレーションにおいて、シーンのトップダウン正射影から把持に適したベース姿勢を選択する学習手法を提案し、シミュレーションから実機への転移を実証した。
原題: VBM-NET: Visual Base Pose Learning for Mobile Manipulation using Equivariant TransporterNet and GNNs ／ Lakshadeep Naik, Adam Fischer, Daniel Duberg 他
日本語で読む → - 論文VLAAI
RoboGPT-R1：強化学習によるロボットタスクプランニングの強化
視覚言語モデルを教師あり微調整と強化学習の2段階で訓練し、長期的な操作タスクの計画能力を高める手法を提案。小型モデルながら大規模モデルを上回る性能を達成。
原題: RoboGPT-R1: Enhancing Robot Task Planning with Reinforcement Learning ／ Jinrui Liu, Bingyan Nie, Boyu Li 他
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
幾何学を考慮した方策模倣
模倣学習を実演の幾何学的曲線として捉え、距離場から進行流と吸引流を導出することで、拡散ベースの方策より高成功率かつ20倍高速でメモリ効率の良いロボット制御を実現した。
原題: Geometry-aware Policy Imitation ／ Yiming Li, Nael Darwiche, Amirreza Razmjoo 他
日本語で読む → - 論文群制御cs.MA
協調タスク割当・順序決定とマルチエージェント経路探索の統合手法
複数エージェントが衝突せずにタスク地点を訪問する問題(TSPF)に対し、MILPによるタスク順序最適化とCBSによる経路計画を組み合わせた最適・完全アルゴリズムCBS-TSを提案し、既存手法より高い成功率と最適性を示した。
原題: Collaborative Task Assignment, Sequencing and Multi-agent Path-finding ／ Yifan Bai, Shruti Kotpalliwar, Christoforos Kanellakis 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
ロボットアシスタント：器用な視覚-言語-行動モデルによる協調タスクの完遂
事前学習済みVLAモデルを人間-ロボット協調に適応させ、意図予測や行動後処理を加えて、ピックアップとパスを組み合わせた長期的な協調動作を実現した。
原題: Robotic Assistant: Completing Collaborative Tasks with Dexterous Vision-Language-Action Models ／ Boshi An, Chenyu Yang, Robert Katzschmann
日本語で読む → - 論文ヒューマノイドロボティクス
歩行事前知識を用いたヒューマノイド全身運動のワンショット適応
歩行運動で学習済みの基盤モデルと単一の非歩行運動サンプルを組み合わせ、最適輸送による補間で新しい全身運動を生成し、強化学習で適応させるデータ効率の高い手法を提案した。
原題: One-shot Adaptation of Humanoid Whole-body Motion with Walking Priors ／ Hao Huang, Geeta Chandra Raju Bethala, Shuaihang Yuan 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 → - 論文歩行ロボティクス
アーキテクチャこそが鍵：多様性がもたらすロバストなヒューマノイド歩行のスイートスポット
高速な固有感覚スタビライザーと低速な知覚ポリシーを分離した階層型制御アーキテクチャにより、単一のエンドツーエンド設計よりもロバストなヒューマノイド歩行を実現した。
原題: Architecture Is All You Need: Diversity-Enabled Sweet Spots for Robust Humanoid Locomotion ／ Blake Werner, Lizhi Yang, Aaron D. Ames
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
OmniDexGrasp: 基盤モデルと力覚フィードバックによる汎用可能な巧みな把持
基盤モデルで人間の把持画像を生成し、それをロボット動作に変換して力覚適応制御で把持する、多様な指示・タスク・ハンドに汎用可能な巧みな把持フレームワークを提案。
原題: OmniDexGrasp: Generalizable Dexterous Grasping via Foundation Model and Force Feedback ／ Yi-Lin Wei, Zhexi Luo, Yuhao 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
RAPIDハンド試作機：遠隔操作のための低コスト全駆動型バイオミメティックハンドの設計
低コストで20自由度を全駆動できる5指ロボットハンドを試作し、遠隔操作による物体把持やピアノ演奏などのタスクで有効性を示した。
原題: RAPID Hand Prototype: Design of an Affordable, Fully-Actuated Biomimetic Hand for Dexterous Teleoperation ／ Zhaoliang Wan, Zida Zhou, Zetong Bi 他
日本語で読む → - 論文sim2real画像認識
UrbanVerse: 街歩き動画から都市シミュレーションを大規模構築
クラウドソースの街歩き動画から物理的に整合した都市3Dシミュレーションを自動生成するシステムを提案し、ナビゲーション方策の学習と実機転移性能を大幅に向上させた。
原題: UrbanVerse: Scaling Urban Simulation by Watching City-Tour Videos ／ Mingxuan Liu, Honglin He, Elisa Ricci 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
IntentionVLA: 人間とロボットのインタラクションのための汎用かつ効率的な意図推論
意図推論・空間グラウンディング・簡潔な身体性推論を組み合わせたカリキュラム学習と効率的推論機構により、間接的な指示から人間の意図を推論して行動生成するVLAフレームワークを提案。
原題: IntentionVLA: Generalizable and Efficient Embodied Intention Reasoning for Human-Robot Interaction ／ Yandu Chen, Kefan Gu, Yuqing Wen 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 → - 論文模倣学習ロボティクス
R2BC: 単一エージェント実演からのマルチエージェント模倣学習
1人の人間がロボットを1台ずつ遠隔操作して実演を集め、マルチロボットの協調行動を模倣学習させる手法を提案し、シミュレーションと実機で有効性を示した。
原題: R2BC: Multi-Agent Imitation Learning from Single-Agent Demonstrations ／ Connor Mattson, Varun Raveendra, Ellen Novoseller 他
日本語で読む → - 論文ロボット意思決定ロボティクス
区間MDPに対する最適化ベースのロバスト許容合成
遷移確率が区間で与えられるロボット意思決定問題に対し、ロバスト性を保ちつつ許容度を最大化する方策を混合整数線形計画で合成する手法を提案した。
原題: Optimization-Based Robust Permissive Synthesis for Interval MDPs ／ Khang Vo Huynh, David Parker, Lu Feng
日本語で読む → - 論文強化学習機械学習
単体埋め込みによるActor-Criticエージェントのサンプル効率改善
Actor-Critic強化学習において、埋め込みを単体構造に制約する軽量な表現層を導入し、サンプル効率と最終性能を向上させる手法を提案。
原題: Simplicial Embeddings Improve Sample Efficiency in Actor-Critic Agents ／ Johan Obando-Ceron, Walter Mayor, Samuel Lavoie 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 → - 論文ナビゲーションロボティクス
LagMemo: 言語3Dガウススプラッティング記憶によるマルチモーダル・オープンボキャブラリ・マルチゴール視覚ナビゲーション
一度の探索で言語埋め込み付き3Dガウススプラッティング記憶を構築し、テキストや画像などの多様な目標クエリに対して候補地点を検索・検証してロボットを誘導する視覚ナビゲーションシステムを提案。
原題: LagMemo: Language 3D Gaussian Splatting Memory for Multi-modal Open-vocabulary Multi-goal Visual Navigation ／ Haotian Zhou, Xiaole Wang, He Li 他
日本語で読む → - 論文オフライン強化学習ロボティクス
DiSA-IQL: 分布シフト下でのロバストなソフトロボット制御のためのオフライン強化学習
ソフトヘビロボットの制御において、分布シフトに対処するため信頼できない状態行動ペアにペナルティを与えるIQL拡張手法DiSA-IQLを提案し、オフラインRLでベースラインより高い成功率とロバスト性を達成した。
原題: DiSA-IQL: Offline Reinforcement Learning for Robust Soft Robot Control under Distribution Shifts ／ Linjin He, Xinda Qi, Dong Chen 他
日本語で読む → - 論文動作計画ロボティクス
COVER: 半静的環境における固定時間動作計画のための被覆検証済みロードマップ
半静的環境において、各可動障害物の配置空間を分割しロードマップの実現可能性を検証することで、固定時間内での動作計画クエリ解決を可能にするフレームワークCOVERを提案し、7自由度マニピュレータの物体把持タスクで有効性を示した。
原題: COVER:COverage-VErified Roadmaps for Fixed-time Motion Planning in Continuous Semi-Static Environments ／ Niranjan Kumar Ilampooranan, Constantinos Chamzas
日本語で読む → - 論文自動運転計画機械学習
Align2Act: 人間の運転行動に整合する指示チューニング済み自動運転モデル
人間の運転推論パターンと交通ルールに基づく構造化指示でLLMを微調整し、解釈可能な軌道計画を生成する自動運転フレームワークを提案。nuPlanベンチマークで性能と人間らしさを向上。
原題: Align2Act: Instruction-Tuned Models for Human-Aligned Autonomous Driving ／ Kanishkha Jaisankar, Sunidhi Tandel
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 → - 論文軌道制御制御
モデル不整合下における強制・非強制ランデブー接近運用・ドッキングの比較
追跡衛星のランデブー・接近運用・ドッキングにおいて、強制運動と非強制運動の燃料消費を比較し、非強制運動が必ずしも燃費効率が良いわけではないことを示した。
原題: Comparison of Forced and Unforced Rendezvous, Proximity Operations, and Docking Under Model Mismatch ／ Robert Muldrow, Channing Ludden, Christopher Petersen
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