論文

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: 2025/9/1 ／ arXivを3時間ごとに自動収集

• 論文キャリブレーション/3D再構成ロボティクス2025/9/1

  Calib3R: 3D基盤モデルによるハンドアイキャリブレーションとメートルスケール3Dシーン再構成

  3D基盤モデルでRGB画像から点群を抽出し、ロボット姿勢と統合最適化することで、パターン不要でハンドアイキャリブレーションと実スケール3D再構成を同時に行う手法を提案。

  原題: Calib3R: Hand-Eye Calibration and 3D Metric-Scaled Scene Reconstruction with 3D Foundation Models ／ Davide Allegro, Matteo Terreran, Stefano Ghidoni

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• 論文マニピュレーションロボティクス2025/9/1

  HL-IK：ヒューマノイド腕における人間らしい逆運動学の軽量実装

  大規模人間動作データから学習した肘の事前分布を数値IKに組み込み、エンドエフェクタ追従を保ちながら腕全体の姿勢を人間らしくする軽量な逆運動学フレームワークを提案。

  原題: HL-IK: A Lightweight Implementation of Human-Like Inverse Kinematics in Humanoid Arms ／ Bingjie Chen, Zihan Wang, Zhe Han 他

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• 論文歩行ロボティクス2025/9/1

  月重力環境における脚式ロボットの効率的な学習ベース制御

  重力に応じてスケールする電力最適化報酬を用いた強化学習により、月重力から超地球重力まで対応する脚式ロボットの移動・姿勢制御を実現し、実機実験で省電力性を検証した。

  原題: Efficient Learning-Based Control of a Legged Robot in Lunar Gravity ／ Philip Arm, Oliver Fischer, Joseph Church 他

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• 論文セグメンテーション画像認識2025/9/1

  水環境におけるセマンティックセグメンテーションのための偏光融合の評価

  水面の反射や照明変化に強い偏光画像を用いて、浮遊プラスチックごみのセグメンテーション精度を向上させる融合ネットワークを公開データセットPoTATOで評価し、RGB単独より高精度だが計算負荷と偽陽性のリスクが増えることを示した。

  原題: Evaluation of Polarimetric Fusion for Semantic Segmentation in Aquatic Environments ／ Luis F. W. Batista, Tom Bourbon, Cedric Pradalier

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• 論文タスク・動作計画ロボティクス2025/9/1

  混合整数計画の凸緩和をより厳密に：論理ネットワークフローによるタスク・動作計画

  時相論理仕様を混合整数計画に組み込み、ネットワークフロー上で凸緩和を厳密化するタスク・動作計画手法を提案し、大規模な計算高速化と四足歩行ロボットでの実時間再計画を実証した。

  原題: Towards Tighter Convex Relaxation of Mixed-Integer Programs: Leveraging Logic Network Flow for Task and Motion Planning ／ Xuan Lin, Jiming Ren, Yandong Luo 他

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• 論文強化学習/報酬設計ロボティクス2025/9/1

  グラフ思考による報酬進化：強化学習のための二段階言語モデルフレームワーク

  LLMとVLMを組み合わせ、タスクをグラフ構造で分解して報酬関数を自動生成・改良する強化学習フレームワークを提案し、複数のロボット操作タスクで成功率を大幅に向上させた。

  原題: Reward Evolution with Graph-of-Thoughts: A Bi-Level Language Model Framework for Reinforcement Learning ／ Changwei Yao, Xinzi Liu, Chen Li 他

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• 論文タスクプランニングロボティクス2025/9/1

  LLMと記号推論による複雑なロボット活動の定義と監視

  大規模言語モデルと自動計画を統合し、自然言語で高レベルな活動を指定してロボットの実行を監視できるアーキテクチャを提案し、精密農業で評価した。

  原題: Defining and Monitoring Complex Robot Activities via LLMs and Symbolic Reasoning ／ Francesco Argenziano, Elena Umili, Francesco Leotta 他

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• 論文マルチエージェント軌道最適化機械学習2025/9/1

  DiffCoord: 分散マルチエージェント軌道最適化のための微分可能な協調

  ADMMとDDPを組み合わせた分散軌道最適化において、協調品質とタスク性能を決めるパラメータをニューラルネットでメタ学習し、エンドツーエンド微分で効率的に最適化する手法を提案。協調航空輸送で有効性を実証。

  原題: DiffCoord: Differentiable Coordination for Distributed Multi-Agent Trajectory Optimization ／ Bingheng Wang, Yichao Gao, Tianchen Sun 他

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• 論文ロボット設計ロボティクス2025/9/1

  INGRID: 大規模言語モデルを用いた知的生成ロボット設計

  大規模言語モデルとねじ理論・運動学合成を統合し、並列ロボット機構を自動設計するフレームワークINGRIDを提案。固定・可変自由度の新規機構を生成し、3つのケーススタディで有効性を実証した。

  原題: INGRID: Intelligent Generative Robotic Design Using Large Language Models ／ Guanglu Jia, Ceng Zhang, Gregory S. Chirikjian

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• 論文群制御cs.MA2025/9/1

  SafeDiver: マルチエージェント強化学習によるAUV-USV協調ダイバー通信支援

  複数のAUVを光・音響マルチモーダル中継ノードとしてマルチエージェント強化学習で協調制御し、USVと連携してダイバー間の高速・高信頼通信を実現する方式を提案した。

  原題: SafeDiver: Cooperative AUV-USV Assisted Diver Communication via Multi-agent Reinforcement Learning Approach ／ Tinglong Deng, Hang Tao, Xinxiang Wang 他

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• 論文マニピュレーションロボティクス2025/9/1

  擬人化を超えて：第4・5指の外転を融合させた把持の強化と自由度の削減

  第4指と第5指の外転/内転関節を1つの大きな可動域を持つ関節に統合した16自由度ロボットハンドSABDを開発し、把持範囲の拡大とアクチュエータ数の削減を両立させた。

  原題: Beyond Anthropomorphism: Enhancing Grasping and Eliminating a Degree of Freedom by Fusing the Abduction of Digits Four and Five ／ Simon Fritsch, Liam Achenbach, Riccardo Bianco 他

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• 論文ソフトロボティクス/強化学習ロボティクス2025/9/1

  並列ソフトロボットによる動的タスクのためのリアルタイム強化学習

  3Dプリントされた柔らかいアクチュエータで構成されたスチュワートプラットフォーム上で、カリキュラム学習を用いた強化学習により、動的バランス制御を実機でリアルタイムに学習させる手法を実証した。

  原題: Real-Time Reinforcement Learning for Dynamic Tasks with a Parallel Soft Robot ／ James Avtges, Jake Ketchum, Millicent Schlafly 他

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• 論文歩行ロボティクス2025/9/1

  難環境における適応的歩行のための地形特化方策の学習

  地形ごとに特化した方策とカリキュラム学習を組み合わせた階層型強化学習により、盲歩行でも低摩擦や不連続地形を含む複雑な環境で汎用方策より高い成功率と追従性能を実現した。

  原題: Learning Terrain-Specialized Policies for Adaptive Locomotion in Challenging Environments ／ Matheus P. Angarola, Francisco Affonso, Marcelo Becker

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• 論文群制御ロボティクス2025/9/1

  グラフ離散化とシミュレーテッドアニーリングによるマルチロボット遍歴情報獲得

  マルチロボットチームで各領域の不確実性を均一に保つため、シミュレーテッドアニーリングを用いて目標サンプリング分布を生成する手法を提案し、TurtleBot群で実機検証した。

  原題: Simulated Annealing for Multi-Robot Ergodic Information Acquisition Using Graph-Based Discretization ／ Benjamin Wong, Aaron Weber, Mohamed M. Safwat 他

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• 論文マニピュレーションロボティクス2025/9/1

  SRMP: 探索ベースのロボット動作計画ライブラリ

  産業・安全重視用途で求められる再現性の高い動作計画を実現する探索ベースのライブラリSRMPを提案し、マルチロボット操作アルゴリズムや主要シミュレータ・MoveIt!連携を提供する。

  原題: SRMP: Search-Based Robot Motion Planning Library ／ Itamar Mishani, Yorai Shaoul, Ramkumar Natarajan 他

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• 論文軌道最適化math.OC2025/9/1

  軌道バンドル法：逐次凸計画とサンプリングベース軌道最適化の統合

  微分不要のサンプリングにより凸近似を構築し、逐次凸計画とMPPIなどのサンプリングベース軌道最適化を統合するフレームワークを提案。

  原題: The Trajectory Bundle Method: Unifying Sequential-Convex Programming and Sampling-Based Trajectory Optimization ／ Kevin Tracy, John Z. Zhang, Jon Arrizabalaga 他

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• 論文VLAロボティクス2025/9/1

  MUVLA: 地図理解による物体ナビゲーションの探索学習

  セマンティックマップを活用して履歴情報を構造化し、報酬誘導型のリターンモデリングで探索行動を学習する物体ナビゲーション用VLAモデルを提案。

  原題: MUVLA: Learning to Explore Object Navigation via Map Understanding ／ Peilong Han, Fan Jia, Min Zhang 他

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• 論文ソーシャルロボティクス/オフラインRLロボティクス2025/9/1

  適応型ソーシャルゲームロボットに向けて：オフライン強化学習ベースのフレームワーク

  学習困難を抱える生徒を支援するゲームプレイロボットのため、マルチモーダル感情認識と適応応答を統合したシステムを構築し、実世界データで複数のオフラインRLアルゴリズムを評価した。

  原題: Towards an Adaptive Social Game-Playing Robot: An Offline Reinforcement Learning-Based Framework ／ Soon Jynn Chu, Raju Gottumukkala, Alan Barhorst

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• 論文軌道最適化ロボティクス2025/9/1

  軌道最適化における微分可能な衝突検出のための解析的条件

  物体間の非貫入制約を効率的に扱うため、解析的な微分可能条件を導入し、多面体を滑らかな半代数集合で近似することで衝突を考慮した軌道最適化を可能にした。

  原題: Analytic Conditions for Differentiable Collision Detection in Trajectory Optimization ／ Akshay Jaitly, Devesh K. Jha, Kei Ota 他

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• 論文自動運転評価cs.SE2025/9/1

  自動運転システムにおけるリアリティギャップのマルチモーダル評価

  小型実車とデジタルツインを用いて、SiL・ViL・MR・実世界の4つのテスト手法を比較し、アクチュエーション・知覚・行動の忠実度の観点からリアリティギャップを分析した。

  原題: A Multi-Modality Evaluation of the Reality Gap in Autonomous Driving Systems ／ Stefano Carlo Lambertenghi, Mirena Flores Valdez, Andrea Stocco

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• 論文ヒューマンロボット協調ロボティクス2025/9/1

  時間遅延情報を用いた安全なタスク空間同期制御

  人間の軌道情報に遅延がある状況で、ロボットの軌道を人間の現在の軌道に同期させる適応制御器を設計し、安全性を保証する。

  原題: Safe Task Space Synchronization with Time-Delayed Information ／ Rounak Bhattacharya, Vrithik R. Guthikonda, Ashwin P. Dani

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• 論文目標認識ロボティクス2025/9/1

  Gym環境におけるオンライン動的目標認識

  Gym互換環境で目標認識アルゴリズムの開発・評価・比較を行うためのオープンソースフレームワークgr-libsとgr-envsを提案した。

  原題: Online Dynamic Goal Recognition in Gym Environments ／ Shamir Matan, Elhadad Osher, Nageris Ben 他

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• 論文経路計画ロボティクス2025/9/1

  サンプリングベースプランナの効率化のための新しい狭所検出器：マッチベース通路識別器

  占有格子地図から狭い通路を決定論的に検出し、その領域でサンプリングを増やすことで、サンプリングベースの経路計画の効率を向上させる手法を提案した。

  原題: A Novel Narrow Region Detector for Sampling-Based Planners' Efficiency: Match Based Passage Identifier ／ Yafes Enes Şahiner, Esat Yusuf Gündoğdu, Volkan Sezer

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• 論文sim2realロボティクス2025/9/1

  宇宙ロボティクスベンチ：地球を超えたロボット学習

  宇宙環境でのロボット学習のためのオープンソースシミュレーションフレームワークを提案し、多様なベンチマークタスクと強化学習のベースラインを提供する。

  原題: Space Robotics Bench: Robot Learning Beyond Earth ／ Andrej Orsula, Matthieu Geist, Miguel Olivares-Mendez 他

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• 論文マニピュレーションロボティクス2025/9/1

  DexFlyWheel：器用なマニピュレーションのためのスケーラブルで自己改善するデータ生成フレームワーク

  模倣学習と残差強化学習を組み合わせた自己改善サイクルにより、多様な器用マニピュレーションのデータを自動生成し、ポリシー性能を向上させるフレームワークを提案。

  原題: DexFlyWheel: A Scalable and Self-improving Data Generation Framework for Dexterous Manipulation ／ Kefei Zhu, Fengshuo Bai, YuanHao Xiang 他

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• 論文協調知覚ロボティクス2025/9/1

  DRCP: 強化学習協調知覚への拡散モデルによる限界を超えた知覚

  V2X通信を活用した協調知覚において、拡散モデルによる軽量な特徴精錬とクロスモーダル融合を組み合わせ、動的環境での検出精度とロバスト性をリアルタイムで向上させるフレームワークを提案。

  原題: DRCP: Diffusion on Reinforced Cooperative Perception for Perceiving Beyond Limits ／ Lantao Li, Kang Yang, Rui Song 他

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• 論文外骨格/制御ロボティクス2025/9/1

  下肢外骨格ロボットの多段階ロバスト非線形モデル予測制御

  人間-ロボット間の不確かさに対処するため、複数シナリオで不確かさを表現する多段階非線形MPCを下肢外骨格に適用し、未知の負荷や外乱下でも追従誤差と相互作用力を大幅に低減できることを示した。

  原題: Multi-stage robust nonlinear model predictive control of a lower-limb exoskeleton robot ／ Alireza Aliyari, Gholamreza Vossoughi

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• 論文教育支援ロボットロボティクス2025/9/1

  言語脆弱性を持つ就学前児童の形態素構造学習を支援するロボット：大規模言語モデルの活用

  Furhat対話ロボットが言葉遊びゲーム「Alias」を通じて、言語脆弱性のある就学前児童の形態素構造（例：三人称単数-s）の学習を支援するアプリを開発し、大規模言語モデルを活用してロボットが形態素ターゲットを生成・提示できるようにする試み。

  原題: Leveraging Large Language Models for Robot-Assisted Learning of Morphological Structures in Preschool Children with Language Vulnerabilities ／ Stina Sundstedt, Mattias Wingren, Susanne Hägglund 他

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• 論文形式手法ロボティクス2025/9/1

  自律ロボットのための形式手法再訪：構造化サーベイ

  自律ロボットシステムへの形式手法の適用に関する構造化文献レビューを行い、使用される形式手法や形式主義を分類し、時系列での傾向の変化を分析した。

  原題: Revisiting Formal Methods for Autonomous Robots: A Structured Survey ／ Atef Azaiez, David A. Anisi, Marie Farrell 他

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• 論文モバイルマニピュレーションロボティクス2025/9/1

  N2M: ロールアウトから姿勢選好を学習しナビゲーションとマニピュレーションを橋渡し

  マニピュレーションポリシーの実行に適したベース位置を、ポリシーのロールアウトから学習した姿勢選好に基づいて推定する手法を提案し、シーン再構成不要で高速かつ高精度にモバイルマニピュレーションを実現した。

  原題: N2M: Bridging Navigation and Manipulation by Learning Pose Preference from Rollout ／ Kaixin Chai, Hyunjun Lee, Joseph J. Lim

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