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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 →- 論文マニピュレーションロボティクス
SpikeGrasp: ステレオスパイクストリームからの6自由度把持姿勢検出ベンチマーク
ステレオスパイクカメラの生イベントから点群復元なしで直接6自由度把持姿勢を推定する、神経模倣型リカレントスパイキングニューラルネットワークを提案し、大規模合成ベンチマークで従来手法を上回る性能とデータ効率を示した。
原題: SpikeGrasp: A Benchmark for 6-DoF Grasp Pose Detection from Stereo Spike Streams / Zhuoheng Gao, Jiyao Zhang, Zhiyong Xie 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
ポリシーを合成せよ!テスト時分布レベル合成による拡散・フローベースロボットポリシーの改善
複数の事前学習済みロボットポリシーの分布スコアを凸結合しテスト時探索で合成する訓練不要手法GPCを提案し、単一ポリシーを超える性能を実現した。
原題: Compose Your Policies! Improving Diffusion-based or Flow-based Robot Policies via Test-time Distribution-level Composition / Jiahang Cao, Yize Huang, Hanzhong Guo 他
日本語で読む → - 論文ソーシャルナビゲーションロボティクス
正負のデモンストレーションとルールベース仕様から学ぶソーシャルナビゲーション
正例・負例のデモから密度ベース報酬を学習し、ルールベースの目的と組み合わせて安全で適応的な移動ロボットナビゲーション方策を蒸留するフレームワークを提案した。
原題: Learning Social Navigation from Positive and Negative Demonstrations and Rule-Based Specifications / Chanwoo Kim, Jihwan Yoon, Hyeonseong Kim 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
マルチロボット運動計画における接続性の維持と回復
ベジェ曲線ベースの制約付き運動計画により、障害物の多い環境でもロボット群の通信接続性を維持・回復しつつ、衝突のない軌道をリアルタイム生成する手法を提案した。
原題: Connectivity Maintenance and Recovery for Multi-Robot Motion Planning / Yutong Wang, Lishuo Pan, Yichun Qu 他
日本語で読む → - 論文制御理論制御
6自由度クアッドロータ制御のための単方向結合FASアプローチ
6自由度クアッドロータの安定化と追従制御のため、既存のFAS変換を統合し制御入力の高階微分推定を不要にした単方向結合FASモデルを提案。シミュレーションで高精度な6自由度追従を実証した。
原題: A Unidirectionally Connected FAS Approach for 6-DOF Quadrotor Control / Weijie Ren, Haowen Liu, Guang-Ren Duan
日本語で読む → - 論文VLA画像認識
RefAtomNet++: 意味検索に基づくマルチトラジェクトリMambaによる参照的原子ビデオ行動認識の高度化
自然言語で指定された人物の細粒度行動を認識するタスク(RAVAR)に対し、部分キーワード・シーン属性・文全体の3階層で意味を揃えたクロスアテンションとマルチトラジェクトリMambaを組み合わせたRefAtomNet++を提案し、大規模データセットRefAVA++で評価した。
原題: RefAtomNet++: Advancing Referring Atomic Video Action Recognition using Semantic Retrieval based Multi-Trajectory Mamba / Kunyu Peng, Di Wen, Jia Fu 他
日本語で読む → - 論文VLAcs.CR
DropVLA: 視覚言語行動モデルに対する行動レベルバックドア攻撃
VLAモデルの微調整時に視覚トリガーを混ぜ、攻撃者が指定したタイミングで特定の行動(例:グリッパを開く)を実行させる行動レベルバックドア攻撃を提案し、実機でも検証した。
原題: DropVLA: An Action-Level Backdoor Attack on Vision-Language-Action Models / Zonghuan Xu, Jiayu Li, Yunhan Zhao 他
日本語で読む → - 論文sim2real画像認識
PhysWorld: 実動画から物理を考慮したデモ合成による変形物体のワールドモデル
実世界の限られた動画から変形物体の物理特性を推定し、シミュレータで多様なデモを合成して軽量なGNNワールドモデルを学習する手法を提案。
原題: PhysWorld: From Real Videos to World Models of Deformable Objects via Physics-Aware Demonstration Synthesis / Yu Yang, Zhilu Zhang, Xiang Zhang 他
日本語で読む → - 論文基盤モデルロボティクス
基盤モデルを活用したロボット知覚と行動の強化
基盤モデルを体系的に活用し、非構造環境での位置推定・インタラクション・マニピュレーションを改善する枠組みを提案する博士論文。
原題: Leveraging Foundation Models for Enhancing Robot Perception and Action / Reihaneh Mirjalili
日本語で読む → - 論文自動運転/予測制御
ゾノトープを用いた挙動認識型オンライン障害物占有予測
周囲車両の運動観測のみから制御入力のゾノトープ集合を推定し、到達可能性解析で将来の占有領域をオンライン予測する手法を提案した。
原題: Behavior-Aware Online Prediction of Obstacle Occupancy using Zonotopes / Alvaro Carrizosa-Rendon, Jian Zhou, Erik Frisk 他
日本語で読む → - 論文制御/安全計画ロボティクス
安全な双対制御のための形式的ゲートキーパー枠組みと能動的探索
不確実性下での安全な軌道計画において、安全性を保証しつつ検証可能な改善が得られる場合にのみ探索を行うゲートキーパー枠組みを提案し、四回転翼機のオンライン双対制御で評価した。
原題: A Formal gatekeeper Framework for Safe Dual Control with Active Exploration / Kaleb Ben Naveed, Devansh R. Agrawal, Dimitra Panagou
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
GigaBrain-0: ワールドモデルを活用した視覚-言語-行動モデル
ワールドモデルで生成した多様なデータを活用し、実機データへの依存を抑えつつ汎化性能を高めたVLA基盤モデルを提案。RGBD入力と身体性Chain-of-Thoughtで長期的・移動を伴う器用な操作タスクの実世界性能を向上させた。
原題: GigaBrain-0: A World Model-Powered Vision-Language-Action Model / GigaBrain Team, Angen Ye, Boyuan Wang 他
日本語で読む → - 論文VLA画像認識
効率的な視覚-言語-行動モデルのサーベイ
視覚-言語-行動モデル(VLA)の効率化に関する初の包括的サーベイであり、モデル設計・学習・データ収集の3つの柱で既存研究を整理し、課題と今後の方向性を示す。
原題: A Survey on Efficient Vision-Language-Action Models / Zhaoshu Yu, Bo Wang, Pengpeng Zeng 他
日本語で読む → - 論文POMDP/信念表現機械学習
ESCORT: POMDPのための効率的なStein変分とスライス一貫性最適化による時間的信念表現
POMDPにおける高次元・マルチモーダルな信念分布を、相関を考慮した射影と時間的一貫性制約で安定化する粒子ベースの近似手法ESCORTを提案。
原題: ESCORT: Efficient Stein-variational and Sliced Consistency-Optimized Temporal Belief Representation for POMDPs / Yunuo Zhang, Baiting Luo, Ayan Mukhopadhyay 他
日本語で読む → - 論文VLAAI
EmboMatrix: 身体性意思決定のためのスケーラブルな訓練基盤
大規模言語モデルに身体性意思決定能力を獲得させるため、タスク・シーン生成、分散シミュレーション、精密報酬を統合した訓練基盤EmboMatrixを構築し、7Bモデルが671Bモデルを上回る性能を達成した。
原題: EmboMatrix: A Scalable Training-Ground for Embodied Decision-Making / Zixing Lei, Sheng Yin, Yichen Xiong 他
日本語で読む → - 論文移動ロボットロボティクス
惑星探査ロボットのための遠隔伝達・操舵システム「DISTANT」設計
探査ローバーの駆動・操舵アクチュエータを車輪から機体内の保温ボックスへ移し、熱サイクルや粉塵から保護しつつ50km走行を可能にする設計を提案した。
原題: The DISTANT Design for Remote Transmission and Steering Systems for Planetary Robotics / Cristina Luna, Alba Guerra, Almudena Moreno 他
日本語で読む → - 論文デジタルツインロボティクス
製品指向の製品-プロセス-リソース資産ネットワークと、アセット管理シェル向けAutomationML表現
製品のライフサイクル全体をデジタルシャドウとして管理するため、製品-プロセス-リソースモデリングを拡張したPoPANモデルを提案し、AutomationMLでのシリアライズとEV電池の再製造ユースケースで実証した。
原題: Product-oriented Product-Process-Resource Asset Network and its Representation in AutomationML for Asset Administration Shell / Sara Strakosova, Petr Novak, Petr Kadera
日本語で読む → - 論文模倣学習機械学習
ノイズ誘導輸送による模倣学習
少数の専門家デモしかない低データ状況で、模倣学習を最適輸送問題として捉え敵対的訓練で解く軽量なオフポリシー手法を提案し、高次元ヒューマノイド制御でも20遷移程度で高性能を示した。
原題: Noise-Guided Transport for Imitation Learning / Lionel Blondé, Joao A. Candido Ramos, Alexandros Kalousis
日本語で読む → - 論文VLA機械学習
OpenVLAに創発する世界表現
OpenVLAの内部表現を線形・非線形プローブで解析し、状態遷移を予測できる世界モデルが暗黙的に学習されていることを示した研究。
原題: Emergent World Representations in OpenVLA / Marco Molinari, Leonardo Nevali, Saharsha Navani 他
日本語で読む → - 論文動作基盤モデル機械学習
SlotFM: 多様な下流タスクに対応するスロット注意機構付き動作基盤モデル
ウェアラブル加速度センサデータから、時間周波数スロット注意機構を用いて多様な下流タスクに汎化する基盤モデルを提案し、16タスク中13で既存手法を上回った。
原題: SlotFM: A Motion Foundation Model with Slot Attention for Diverse Downstream Tasks / Junyong Park, Oron Levy, Rebecca Adaimi 他
日本語で読む → - 論文オフライン強化学習機械学習
オフライン目標条件付き強化学習のための物理情報付き価値学習
アイコナール方程式に基づく物理情報正則化を価値関数学習に導入し、オフライン目標条件付き強化学習の性能と汎化を改善した。
原題: Physics-informed Value Learner for Offline Goal-Conditioned Reinforcement Learning / Vittorio Giammarino, Ruiqi Ni, Ahmed H. Qureshi
日本語で読む → - 論文世界モデル画像認識
SAMPO: 運動プロンプトを用いたスケールワイズ自己回帰による生成的世界モデル
フレーム内生成に視覚自己回帰、次フレーム生成に因果モデリングを組み合わせ、運動プロンプトで時空間的手がかりを注入する世界モデルを提案。
原題: SAMPO:Scale-wise Autoregression with Motion PrOmpt for generative world models / Sen Wang, Jingyi Tian, Le Wang 他
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
高速・高力の動的機動を実現する生体模倣脊椎型ソフトロボットテール
筋骨格構造に着想を得た受動関節付き脊椎で補強した空気圧ソフトテールを開発し、剛性と柔軟性のトレードオフを解消して高速・高力の動的機動を実現した。
原題: A Biomimetic Vertebraic Soft Robotic Tail for High-Speed, High-Force Dynamic Maneuvering / Sicong Liu, Jianhui Liu, Fang Chen 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
物理情報学習と制御情報ステアリングによるヒューマノイドロボット軌道生成の安定化
人間の動作データからの模倣学習に物理法則の事前知識と制御則を組み合わせ、ヒューマノイドロボットの軌道生成を安定化させる手法を提案した。
原題: Stabilizing Humanoid Robot Trajectory Generation via Physics-Informed Learning and Control-Informed Steering / Evelyn D'Elia, Paolo Maria Viceconte, Lorenzo Rapetti 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
ManipForce: 接触の多いマニピュレーションのための周波数対応表現を用いた力誘導方策学習
人間のデモから高周波の力覚とRGBを同時取得するハンドヘルドシステムと、周波数・モダリティ対応埋め込みと双方向クロスアテンションで融合する拡散方策を提案し、歯車組立など6つの接触リッチタスクで平均83%の成功率を達成した。
原題: ManipForce: Force-Guided Policy Learning with Frequency-Aware Representation for Contact-Rich Manipulation / Geonhyup Lee, Yeongjin Lee, Kangmin Kim 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
Fail2Progress: 実世界のロボット失敗からシュタイン変分推論で学ぶ
ロボットの失敗に似たシミュレーション環境をシュタイン変分推論で並列生成し、スキル効果モデルを微調整することで失敗からの回復と再発防止を実現する手法を提案。
原題: Fail2Progress: Learning from Real-World Robot Failures with Stein Variational Inference / Yixuan Huang, Novella Alvina, Mohanraj Devendran Shanthi 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
RetoVLA: レジスタトークンを再利用した空間推論対応の軽量VLAモデル
Vision Transformerのレジスタトークンを捨てずに行動計画モジュールへ注入し、パラメータを増やさずに軽量VLAモデルの3D空間推論能力を回復させた。
原題: RetoVLA: Reusing Register Tokens for Spatial Reasoning in Vision-Language-Action Models / Jiyeon Koo, Taewan Cho, Hyunjoon Kang 他
日本語で読む → - 論文安全制御ロボティクス
観測条件付き残差ニューラル制御バリア関数のハイパーネットワークによる学習
ハミルトン・ヤコビ到達可能性解析に基づき、観測に条件付けられたニューラル制御バリア関数をハイパーネットワークで学習し、部分観測環境でも安全集合を近似する手法を提案。地上ロボットとクアッドコプターで有効性を検証。
原題: ORN-CBF: Learning Observation-conditioned Residual Neural Control Barrier Functions via Hypernetworks / Bojan Derajić, Sebastian Bernhard, Wolfgang Hönig
日本語で読む → - 論文動作リターゲティングcs.GR
MoReFlow: フローマッチングによる教師なし動作リターゲティング学習
VQ-VAEで各キャラクタの動作潜在表現を学習し、条件付きフローマッチングで潜在空間を対応付けることで、ペアデータなしに多様なキャラクタ間の動作リターゲティングを実現する教師なしフレームワーク。
原題: MoReFlow: Motion Retargeting Learning through Unsupervised Flow Matching / Wontaek Kim, Tianyu Li, Sehoon Ha
日本語で読む → - 論文屋外マッピング/3Dシーングラフロボティクス
Terra: タスク非依存な屋外マッピングのための階層的地形認識3Dシーングラフ
屋外環境向けに、地形情報を考慮した場所ノードと階層的な領域を持つ3Dシーングラフを構築し、軽量かつタスク非依存なメトリック・セマンティック地図を生成する手法を提案した。
原題: Terra: Hierarchical Terrain-Aware 3D Scene Graph for Task-Agnostic Outdoor Mapping / Chad R. Samuelson, Abigail Austin, Seth Knoop 他
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