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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 →- 論文ソフトロボティクスロボティクス
成長する蔓型ロボットの操舵性要因に関する研究
蔓型ロボットの操舵性が先端負荷、圧力、長さ、直径、製作方法によってどう変化するかを実験的に調べ、最適化原理を示した。
原題: On Steerability Factors for Growing Vine Robots ／ Ciera McFarland, Antonio Alvarez, Sarah Taher 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
SutureBot：自律的な端から端までの縫合のための精密フレームワークとベンチマーク
da Vinci Research Kit上で針の把持から組織への刺入、結紮までの自律縫合を実現するベンチマークを提案し、1890件の縫合デモデータセットを公開。目標条件付きフレームワークで刺入点精度を59-74%改善し、最先端VLAモデルを評価した。
原題: SutureBot: A Precision Framework & Benchmark For Autonomous End-to-End Suturing ／ Jesse Haworth, Juo-Tung Chen, Nigel Nelson 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
劣化環境向けDVLプリインテグレーションを用いた水中視覚・慣性・音響・深度SLAM
ステレオカメラ・IMU・DVL・圧力センサを統合し、視覚が劣化する水中でも安定して動作するグラフベースSLAMを提案。DVLの速度バイアスを考慮したプリインテグレーションでドリフトを抑え、シミュレーションと実環境で従来手法を上回る精度と堅牢性を示した。
原題: Underwater Visual-Inertial-Acoustic-Depth SLAM with DVL Preintegration for Degraded Environments ／ Shuoshuo Ding, Tiedong Zhang, Dapeng Jiang 他
日本語で読む → - 論文強化学習/制御ロボティクス
TARC: 時間適応型ロボット制御
強化学習により、ロボットが状況に応じて制御周波数を自律的に調整し、制御動作とその持続時間を同時に選択する手法を提案。RCカーと四足歩行ロボットで実機検証し、固定周波数制御と同等以上の性能を保ちつつ制御周波数を大幅に削減。
原題: TARC: Time-Adaptive Robotic Control ／ Arnav Sukhija, Lenart Treven, Jin Cheng 他
日本語で読む → - 論文自動運転/不確実性推定ロボティクス
不確実性を考慮した自動運転車：前方道路の予測
Random-Setニューラルネットワークを用いて予測の不確実性を明示的に定量化し、自動運転車の速度制御に活用する手法を提案。実車の自動運転レース車両で評価し、従来のCNNやベイズNNより高精度かつ良好な不確実性較正を達成した。
原題: Uncertainty-Aware Autonomous Vehicles: Predicting the Road Ahead ／ Shireen Kudukkil Manchingal, Armand Amaritei, Mihir Gohad 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 → - 論文マニピュレーションロボティクス
SCALによるピンチリフティング：環境適応型把持のための相補的な回転・直動プロトタイプ
スロット拘束型適応リンク機構（SCAL）を用い、回転駆動と直動駆動の2種類の指で、薄型物体のつまみ上げや幅広物体の把持を環境に応じて実現するグリッパを開発した。
原題: SCAL for Pinch-Lifting: Complementary Rotational and Linear Prototypes for Environment-Adaptive Grasping ／ Wentao Guo, Wenzeng Zhang
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
PointMapPolicy：マルチモーダル模倣学習のための構造化点群処理
点群をダウンサンプリングせず規則的なグリッド状に構造化し、RGB画像と効率的に融合する拡散ポリシーを提案。複数の操作タスクで最先端性能を達成した。
原題: PointMapPolicy: Structured Point Cloud Processing for Multi-Modal Imitation Learning ／ Xiaogang Jia, Qian Wang, Anrui Wang 他
日本語で読む → - 論文能動的知覚ロボティクス
能動的意味知覚
LLMを用いてシーングラフを生成し、情報利得を計算することで、ロボットが効率的に屋内環境を探索する手法を開発した。
原題: Active Semantic Perception ／ Huayi Tang, Pratik Chaudhari
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
RoGER-SLAM: ノイズと低照度環境に強いロバストなガウシアンスプラッティングSLAMシステム
3Dガウシアンスプラッティングを用いたSLAMにおいて、ノイズや低照度下でも高精度なトラッキングとマッピングを実現するロバストなシステムを提案。
原題: RoGER-SLAM: A Robust Gaussian Splatting SLAM System for Noisy and Low-light Environment Resilience ／ Huilin Yin, Zhaolin Yang, Linchuan Zhang 他
日本語で読む → - 論文協調運転/安全性画像認識
SafeCoop: エージェント協調運転におけるフルスタック安全性の解明
自然言語ベースの協調運転における攻撃手法を分類し、セマンティックファイアウォールや多源合意を用いた防御パイプラインSafeCoopを提案・評価した。
原題: SafeCoop: Unravelling Full Stack Safety in Agentic Collaborative Driving ／ Xiangbo Gao, Tzu-Hsiang Lin, Ruojing Song 他
日本語で読む → - 論文シナリオ生成ロボティクス
トランスフォーマー強化型CVAEによるラウンドアバウトでのマルチエージェントシナリオ生成
トランスフォーマーで強化した条件付き変分オートエンコーダ（CVAE-T）を用いて、ラウンドアバウトにおける複数車両の交通シナリオを生成する手法を提案し、元シナリオの再構成と多様な合成シナリオの生成が可能であることを示した。
原題: Multi-Agent Scenario Generation in Roundabouts with a Transformer-enhanced Conditional Variational Autoencoder ／ Li Li, Tobias Brinkmann, Till Temmen 他
日本語で読む → - 論文マルチモーダル参照理解画像認識
奥行きを考慮したマルチモーダル身体参照理解手法
言語指示と指差しの手がかりから対象物体を特定する身体参照理解において、LLMによるデータ拡張と深度マップ、深度認識決定モジュールを組み合わせ、曖昧な場面での精度を向上させた。
原題: A Multimodal Depth-Aware Method For Embodied Reference Understanding ／ Fevziye Irem Eyiokur, Dogucan Yaman, Hazım Kemal Ekenel 他
日本語で読む → - 論文模倣学習機械学習
実演からのパラメータ化スキル学習
専門家の実演からパラメータ化されたスキルを発見するDEPSを提案し、メタポリシーと共に学習することで未見タスクへの汎化性能を向上させた。
原題: Learning Parameterized Skills from Demonstrations ／ Vedant Gupta, Haotian Fu, Calvin Luo 他
日本語で読む → - 論文視覚測位/ドローン着陸ロボティクス
イベントカメラを用いた高頻度クロスモダリティ視覚測位サービスによるドローン着陸の高精度化
イベントカメラを活用したドローン向け視覚測位システムEV-Poseを提案し、高頻度かつ高精度な6自由度姿勢推定により正確な着陸を実現した。
原題: Enabling High-Frequency Cross-Modality Visual Positioning Service for Accurate Drone Landing ／ Haoyang Wang, Xinyu Luo, Wenhua Ding 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションeess.IV
EdgeNavMamba: エッジデバイス向け省エネ物体検出最適化Mamba
Mambaベースの物体検出と強化学習を組み合わせ、エッジデバイス上で省エネかつ高精度な目標指向ナビゲーションを実現した研究。
原題: EdgeNavMamba: Mamba Optimized Object Detection for Energy Efficient Edge Devices ／ Romina Aalishah, Mozhgan Navardi, Tinoosh Mohsenin
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
接触点分解による脚式ロボットの動的整合軌道最適化
接触点ごとに並進動力学を分解し、ベジェ多項式の微分行列と凸包性を利用して、摩擦円錐制約と動力学を満たす脚式ロボットの軌道を生成する手法を提案。
原題: Dynamically-Consistent Trajectory Optimization for Legged Robots via Contact Point Decomposition ／ Sangmin Kim, Hajun Kim, Gijeong Kim 他
日本語で読む → - 論文センサフュージョンロボティクス
軌道ベースのオブザーバ設計：軽量センサフュージョンのためのフレームワーク
記録済みの測定軌道を用いた最適化により、非線形システムとマルチセンサ構成のオブザーバを簡単に設計する手法を提案し、地上ローバの位置推定で有効性を検証した。
原題: Trajectory Based Observer Design: A Framework for Lightweight Sensor Fusion ／ Federico Oliva, Tom Shaked, Daniele Carnevale 他
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 → - 論文飛行制御ロボティクス
学習ベース制御と安全制御の組み合わせによる地下環境でのクアッドロータのレジリエンス向上
環境の分布外度を測る正規化フロー事前分布を学習し、実行時に学習ベース制御と安全制御を切り替えることで、地下洞窟でのナビゲーションの迅速性と安全性を両立させた。
原題: Improving the Resilience of Quadrotors in Underground Environments by Combining Learning-based and Safety Controllers ／ Isaac Ronald Ward, Mark Paral, Kristopher Riordan 他
日本語で読む → - 論文全身マニピュレーションロボティクス
人間型ロボットによる大型物体の抱え込み：強化学習を用いた全身マニピュレーション
人間の動作事前分布とニューラル符号付距離場を強化学習に統合し、人間型ロボットが大型物体を全身で抱え込む多接触・長時間タスクを実現した。
原題: Embracing Bulky Objects with Humanoid Robots: Whole-Body Manipulation with Reinforcement Learning ／ Chunxin Zheng, Kai Chen, Zhihai Bi 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
FiLM-Nav: VLMファインチューニングによる効率的で汎化可能なナビゲーション
事前学習済みVLMをナビゲーション方策として直接ファインチューニングし、視覚履歴と目標から次の探索フロンティアを選ぶことで、未知物体カテゴリにも汎化する物体探索ナビゲーションを実現した。
原題: FiLM-Nav: Efficient and Generalizable Navigation via VLM Fine-tuning ／ Naoki Yokoyama, Sehoon Ha
日本語で読む → - 論文相対位置推定ロボティクス
電波によるマルチロボットオドメトリと相対位置推定
UWBとレーダー、IMU、車輪エンコーダを用いて地上ロボットに対する空中ロボットの相対位置を推定するシステムを提案し、SITLと実データで検証した。
原題: Radio-based Multi-Robot Odometry and Relative Localization ／ Andrés Martínez-Silva, David Alejo, Luis Merino 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
尾の振動が変形可能な粒状地形でのロボットの高速這行を可能にする
トビハゼに倣い、尾の振動と形状が粒状媒体上でのフリッパー駆動移動を改善することを実験的に示し、速度67%向上と抗力46%低減を達成した。
原題: Bio-inspired tail oscillation enables robot fast crawling on deformable granular terrains ／ Shipeng Liu, Meghana Sagare, Shubham Patil 他
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
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
U-DiTポリシー：ロボットマニピュレーションのためのU字型拡散トランスフォーマー
U-Netの多スケール特徴融合とTransformerの大域的文脈モデリングを組み合わせたU字型拡散トランスフォーマーを提案し、シミュレーションと実機のマニピュレーションタスクで既存手法を上回る性能と汎化性を示した。
原題: U-DiT Policy: U-shaped Diffusion Transformers for Robotic Manipulation ／ Linzhi Wu, Aoran Mei, Xiyue Wang 他
日本語で読む → - 論文視覚サーボ/ドッキングロボティクス
外乱を考慮した視覚予測制御による自律トロリー回収のためのドッキング操作
赤外マーカーを用いた視覚サーボと外乱オブザーバを組み合わせた予測制御により、移動マニピュレータがトロリーを高精度にドッキングさせる手法を提案した。
原題: DA-VPC: Disturbance-Aware Visual Predictive Control Scheme of Docking Maneuvers for Autonomous Trolley Collection ／ Yuhan Pang, Bingyi Xia, Zhe Zhang 他
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