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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 →- 論文点群処理画像認識
モバイルレーザースキャンポイントクラウドの点単位不確実性評価
モバイルレーザースキャン点群の点ごとの不確実性を、局所幾何特徴から機械学習で推定するフレームワークを提案し、RFとXGBoostでROC-AUC 0.87以上を達成した。
原題: Point-level Uncertainty Evaluation of Mobile Laser Scanning Point Clouds ／ Ziyang Xu, Olaf Wysocki, Christoph Holst
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
多タスク介護ロボットのためのスケーラブルな予測処理フレームワーク
自由エネルギー原理に基づく階層型マルチモーダルRNNを用い、次元削減なしに視覚・固有感覚入力を統合して、介護タスク（体位変換とタオル拭き）をタスク特化の特徴設計なしに学習できることを示した。
原題: Scalable predictive processing framework for multitask caregiving robots ／ Hayato Idei, Tamon Miyake, Tetsuya Ogata 他
日本語で読む → - 論文医療ロボティクスロボティクス
STITCH 2.0: EKFによる針位置推定と糸管理で拡張縫合を強化
手術用縫合ロボットの改良版で、EKFによる針姿勢推定や糸のもつれ解消、3D縫合アライメント自動化など7つの改善を導入し、従来より多くの縫合を短時間で実現した。
原題: STITCH 2.0: Extending Augmented Suturing with EKF Needle Estimation and Thread Management ／ Kush Hari, Ziyang Chen, Hansoul Kim 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーション画像認識
行動記述予測を補助タスクに用いた身体性ナビゲーション
ナビゲーションの強化学習に、視覚言語モデルからの知識蒸留を利用して行動を言語で記述する補助タスクを組み込み、説明可能性と高性能を両立させた。
原題: Embodied Navigation with Auxiliary Task of Action Description Prediction ／ Haru Kondoh, Asako Kanezaki
日本語で読む → - 論文3D占有予測画像認識
LOC: 言語誘導によるオープンセット3D占有予測の汎用フレームワーク
LiDAR点群とCLIP特徴空間を活用し、テキスト誘導で未知クラスも認識できる3D占有予測フレームワークLOCを提案。教師あり・自己教師あり両方に対応。
原題: LOC: A General Language-Guided Framework for Open-Set 3D Occupancy Prediction ／ Yuhang Gao, Xiang Xiang, Sheng Zhong 他
日本語で読む → - 論文医療ロボティクスロボティクス
FBG-EM先端センシングを用いた左心耳オクルーダーのロボット支援展開における力-変位プロファイリング
左心耳閉鎖術において、FBGと電磁トラッキングを統合した力覚シースを用い、ロボット支援下でのオクルーダー展開時の力と変位を計測し、手順を同定する手法を提案した。
原題: Force-Displacement Profiling for Robot-Assisted Deployment of a Left Atrial Appendage Occluder Using FBG-EM Distal Sensing ／ Giovanni Battista Regazzo, Wim-Alexander Beckers, Xuan Thao Ha 他
日本語で読む → - 論文3Dシーングラフ画像認識
ZING-3D: 視覚言語モデルによるゼロショット漸進的3Dシーングラフ
視覚言語モデルを活用し、追加学習なしで3D空間の物体と関係を漸進的にグラフ化するフレームワークを提案。深度情報で3D位置を接地し、ロボティクス応用に適した意味表現を生成する。
原題: ZING-3D: Zero-shot Incremental 3D Scene Graphs via Vision-Language Models ／ Pranav Saxena, Jimmy Chiun
日本語で読む → - 論文ドローン監視physics.app-ph
マイクロドップラー解析によるドローンの積載重量と風の影響評価
ホバリング中のドローンのマイクロドップラー信号を解析し、積載重量と風の影響を分離して推定できることを示した研究。
原題: Drone Carry-on Weight and Wind Flow Assessment via Micro-Doppler Analysis ／ Dmytro Vovchuk, Oleg Torgovitsky, Mykola Khobzei 他
日本語で読む → - 論文追跡計画ロボティクス
目標運動の不確実性下における長期的な複数目標追跡のための階層的計画法
ドローンの視野制約下で複数の動く目標を長期間追跡するため、目標の運動モデルと不確実性伝播を取り入れた階層的計画法を提案し、大規模環境での目標見失いを抑える。
原題: Hierarchical Planning for Long-Horizon Multi-Target Tracking Under Target Motion Uncertainty ／ Junbin Yuan, Brady Moon, Muqing Cao 他
日本語で読む → - 論文ロボット介入ロボティクス
仮想現実における学校銃撃犯に対するロボット介入の効果の検討
VR空間で150人の大学生が学校銃撃犯を演じ、自律ロボットが犯人を妨害・注意をそらす戦略（接近方法と妨害手段）を操作して、被害者数を46.6%削減できることを示した。
原題: Studying the Effects of Robot Intervention on School Shooters in Virtual Reality ／ Christopher A McClurg, Alan R Wagner
日本語で読む → - 論文行動認識ロボティクス
生体力学的整合性を備えた人間-ロボットインタラクションのためのリアルタイム行動認識
2Dカメラ映像から関節角度を推定し、Transformerでリアルタイムに人間の行動を認識する枠組みを提案。産業現場でのロボット制御に応用可能。
原題: Biomechanically consistent real-time action recognition for human-robot interaction ／ Wanchen Li, Kahina Chalabi, Sabbah Maxime 他
日本語で読む → - 論文自動運転/HIL評価ロボティクス
MMRHP: 検証可能な閉ループ評価のための小型複合現実HILプラットフォーム
小型ハードウェア・イン・ザ・ループ試験を機能デモから厳密な定量分析へと引き上げる複合現実プラットフォームを提案し、SOTIF志向の三段階試験プロセスと統一時空間計測コアを実装してAutowareの性能限界を定量化した。
原題: MMRHP: A Miniature Mixed-Reality HIL Platform for Auditable Closed-Loop Evaluation ／ Mingxin Li, Haibo Hu, Jinghuai Deng 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
四足探査ローバーの適応的移動戦略に向けて：惑星斜面での滑走と歩行の使い分け条件の定量化
四足ロボットが斜面を歩く場合と胴体で滑る場合の輸送コストを比較し、摩擦や速度に応じて戦略を切り替える閾値をシミュレーションで探った。
原題: Towards An Adaptive Locomotion Strategy For Quadruped Rovers: Quantifying When To Slide Or Walk On Planetary Slopes ／ Alberto Sanchez-Delgado, João Carlos Virgolino Soares, David Omar Al Tawil 他
日本語で読む → - 論文医療ロボティクスロボティクス
DINO-CVA：自律カテーテルナビゲーションのためのマルチモーダル目標条件付き視覚-行動モデル
視覚とジョイスティック操作を統合したマルチモーダルな行動クローニングで、目標地点へ向かうカテーテル操作を自律的に予測するモデルを提案し、血管ファントム実験で有効性を示した。
原題: DINO-CVA: A Multimodal Goal-Conditioned Vision-to-Action Model for Autonomous Catheter Navigation ／ Pedram Fekri, Majid Roshanfar, Samuel Barbeau 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
LiDAR SLAMにおける動的再校正：INAF融合によるAIと幾何学的手法のリアルタイムフィードバック統合
LiDAR SLAMにおいて、AIと幾何学的オドメトリを統合するINAFモジュールを提案し、環境フィードバックに基づき注意重みを動的に調整することで、複雑な環境下での自己位置推定と3Dマッピングの精度を向上させた。
原題: Dynamic Recalibration in LiDAR SLAM: Integrating AI and Geometric Methods with Real-Time Feedback Using INAF Fusion ／ Zahra Arjmandi, Gunho Sohn
日本語で読む → - 論文自動運転/駐車計画ロボティクス
強化学習の事前分布で拡散モデルを洗練させる閉所駐車プランナー
強化学習で事前学習した方策の行動分布を拡散モデルの訓練に組み込み、閉所での駐車計画の成功率と精度を高めつつ推論ステップを削減した手法を提案。
原題: A Diffusion-Refined Planner with Reinforcement Learning Priors for Confined-Space Parking ／ Mingyang Jiang, Yueyuan Li, Jiaru Zhang 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
フッケンスリンク機構と柔軟指節を備えた新型ロボットハンド：環境制約下でのすくい取りと自己適応把持
フッケンス機構と柔軟なシリコン指節を組み合わせ、単一アクチュエータで平行つまみ・非対称すくい・包み込みの3つの把持モードを実現する適応型ロボットハンドを開発し、試作機で検証した。
原題: A Novel Robot Hand with Hoeckens Linkages and Soft Phalanges for Scooping and Self-Adaptive Grasping in Environmental Constraints ／ Wentao Guo, Yizhou Wang, Wenzeng Zhang
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
PolySim: マルチシミュレータのダイナミクスランダム化によるヒューマノイド制御のsim-to-realギャップの橋渡し
複数の異なるシミュレータを同時に用いて全身制御ポリシーを訓練し、シミュレータ固有のバイアスを低減して実機へのゼロショット転移を実現した。
原題: PolySim: Bridging the Sim-to-Real Gap for Humanoid Control via Multi-Simulator Dynamics Randomization ／ Zixing Lei, Zibo Zhou, Sheng Yin 他
日本語で読む → - 論文実験自動化ロボティクス
ロボケミストの台頭
ロボットとAIを統合した自律システム「ロボケミスト」が化学実験の設計・実行・分析を支援する新たなパラダイムを提唱し、その技術・応用・課題を概観した論文。
原題: Rise of the Robochemist ／ Jihong Zhu, Kefeng Huang, Jonathon Pipe 他
日本語で読む → - 論文自動運転/強化学習ロボティクス
強化学習によるサンプリングベース軌道計画の動的適応：アジャイル自動運転に向けて
強化学習エージェントが低レベル軌道計画器のコスト関数パラメータを動的に切り替え、自動運転レースで衝突率0%を達成しつつ追い越し時間を最大60%短縮した。
原題: Reinforcement Learning-based Dynamic Adaptation for Sampling-Based Motion Planning in Agile Autonomous Driving ／ Alexander Langmann, Yevhenii Tokarev, Mattia Piccinini 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
脚式ロボットのための関節トルクセンサと力覚センサによる接触検知
脚式ロボットの脚部に分布配置した関節トルクセンサと股関節の力覚センサを用い、一般化運動量オブザーバで接触位置と力を推定する手法を提案し、実機でサブセンチメートル精度を達成した。
原題: Contact Sensing via Joint Torque Sensors and a Force/Torque Sensor for Legged Robots ／ Jared Grinberg, Yanran Ding
日本語で読む → - 論文自動運転プランニングロボティクス
フローマッチングに基づく対話行動モデリングを用いた自動運転プランニング
複雑な運転シーンでの対話行動をモデル化するため、軌道の細分化とフローマッチングを組み合わせたプランナーを提案し、大規模データセットで評価した。
原題: Flow Matching-Based Autonomous Driving Planning with Advanced Interactive Behavior Modeling ／ Tianyi Tan, Yinan Zheng, Ruiming Liang 他
日本語で読む → - 論文LiDAR/点群処理画像認識
ALICE-LRI: キャリブレーション情報不要でスピニングLiDARの可逆レンジ画像を生成する汎用手法
メーカーのキャリブレーション情報なしでスピニングLiDARの点群から内部幾何を自動推定し、点を一切失わない可逆なレンジ画像生成を実現した手法。
原題: ALICE-LRI: A General Method for Lossless Range Image Generation for Spinning LiDAR Sensors without Calibration Metadata ／ Samuel Soutullo, Miguel Yermo, David L. Vilariño 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
ポイント・アンド・ゴー：支援ロボティクスにおけるモード切替の直感的参照座標系再配置
車椅子搭載マニピュレータの操作を直感的にするため、グリッパを向けた方向に移動軸を再定義する「ポイント・アンド・ゴー」モード切替を提案し、従来のカルテシアンモード切替や学習手法より作業時間・停止・切替回数を削減した。
原題: Point and Go: Intuitive Reference Frame Reallocation in Mode Switching for Assistive Robotics ／ A. Wang, C. Jiang, M. Przystupa 他
日本語で読む → - 論文人間-自律システム相互作用ロボティクス
人間と自律システムの相互作用における信頼のモデリングと推定
人間が自律システムに抱く信頼を、非対称な応答と断続的な通信を考慮した切替線形システムモデルで推定する手法を提案し、51名のユーザー研究データでパラメータを同定した。
原題: Trust Modeling and Estimation in Human-Autonomy Interactions ／ Daniel A. Williams, Airlie Chapman, Daniel R. Little 他
日本語で読む → - 論文自己位置推定ロボティクス
GNSS生測定値を用いたIMU・オドメータのオンラインキャリブレーションによる自律走行車両の自己位置推定
IMU・オドメータ・GNSS生測定値を因子グラフ最適化で密結合し、外れ値除去とアンビギュイティ解決を組み込んだオンラインキャリブレーション手法を提案。可観測性解析と実験で従来の疎結合手法より高精度な位置推定を実現し、オープンソースデータセットも公開した。
原題: Online IMU-odometer Calibration using GNSS Measurements for Autonomous Ground Vehicle Localization ／ Baoshan Song, Xiao Xia, Penggao Yan 他
日本語で読む → - 論文HRIロボティクス
人間の反応から連続するロボットエラーを検出するモデルの訓練
ロボットが繰り返し失敗する際の人間の言語・非言語反応を機械学習で分析し、エラーの検出と連続する失敗段階の分類を行うモデルを構築した研究。
原題: Training Models to Detect Successive Robot Errors from Human Reactions ／ Shannon Liu, Maria Teresa Parreira, Wendy Ju
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
FLEET: 異種ロボットチームのための形式言語に基づくスケジューリング
自然言語指示から異種ロボットチームのタスクグラフと適合行列をLLMで生成し、MILPで最適スケジュールを解くハイブリッド分散フレームワークを提案。四足歩行ロボット2台で実機検証も行った。
原題: FLEET: Formal Language-Grounded Scheduling for Heterogeneous Robot Teams ／ Corban Rivera, Grayson Byrd, Meghan Booker 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
不確実性推定の統合による信頼性の高いLLMベースのロボットプランニング
LLMによるロボットプランニングの不確実性を認識論的不確実性と内在的不確実性に分解し、さらにタスクの明確さと馴染み深さに細分して推定する手法CUREを提案し、キッチン操作と卓上整理の実験で実行結果との整合性が向上することを示した。
原題: Towards Reliable LLM-based Robot Planning via Combined Uncertainty Estimation ／ Shiyuan Yin, Chenjia Bai, Zihao Zhang 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
FastUMI-100K：大規模UMI形式データセットによるデータ駆動型ロボットマニピュレーションの進展
モジュール型ハードウェアと軽量トラッキングを備えたFastUMIシステムで収集した10万件超の家庭内タスク実演データセットを構築し、多様な模倣学習アルゴリズムで高い成功率を示した。
原題: FastUMI-100K: Advancing Data-driven Robotic Manipulation with a Large-scale UMI-style Dataset ／ Kehui Liu, Zhongjie Jia, Yang Li 他
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