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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: 2025/9/1 ／ 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 →- 論文制御/軟体ロボットロボティクス
参照学習を伴うモデル予測制御による軟体ロボット頭蓋内圧波形変調
軟体ロボットアクチュエータで頭蓋内圧波形を目標通りに変調するため、外乱オブザーバ付きMPCとベイズ最適化を組み合わせた二層制御フレームワークを提案し、脳ファントム実験で有効性を示した。
原題: Model Predictive Control with Reference Learning for Soft Robotic Intracranial Pressure Waveform Modulation ／ Fabian Flürenbrock, Yanick Büchel, Johannes Köhler 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
SMART: 密集環境におけるスケーラブルなマルチエージェント推論と軌道計画
強化学習による優先度推定と大ステップA*探索、並列凸最適化を組み合わせた階層型フレームワークで、密集環境での多数車両の軌道計画を高速かつ高成功率で実現する。
原題: SMART: Scalable Multi-Agent Reasoning and Trajectory Planning in Dense Environments ／ Heye Huang, Yibin Yang, Wang Chen 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
AIRoA MoMaデータセット：移動マニピュレーションのための大規模階層データセット
移動マニピュレーション向けに、RGB画像・関節状態・6軸力覚センサ・ロボット内部状態を同期収録し、サブゴールとプリミティブ動作の2層注釈を付けた大規模実世界データセットを構築した。
原題: AIRoA MoMa Dataset: A Large-Scale Hierarchical Dataset for Mobile Manipulation ／ Ryosuke Takanami, Petr Khrapchenkov, Shu Morikuni 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
マッシュ、スプレッド、スライス！視覚的空間進捗による物体状態操作の学習
物体の位置を変えずに物理的・視覚的状態が進行する操作（マッシュ、スプレッド、スライスなど）を統一フレームワークSPARTAで学習し、実機で高精度・高速訓練を実現した。
原題: Mash, Spread, Slice! Learning to Manipulate Object States via Visual Spatial Progress ／ Priyanka Mandikal, Jiaheng Hu, Shivin Dass 他
日本語で読む → - 論文シーングラフ/位置合わせ画像認識
SGAligner++: 言語支援によるクロスモーダル3Dシーングラフの位置合わせ
言語を補助情報として用い、異なるモダリティの3Dシーングラフを統合埋め込み空間で位置合わせするフレームワークを提案し、低重複やノイズ下でも高精度を実現した。
原題: SGAligner++: Cross-Modal Language-Aided 3D Scene Graph Alignment ／ Binod Singh, Sayan Deb Sarkar, Iro Armeni
日本語で読む → - 論文認知ロボティクスロボティクス
HARMONIC: コンテンツ中心の認知ロボティクスアーキテクチャ
人間とロボットのチームにおけるロボット向けに、意味的知覚解釈、人間らしい意思決定、意図的な言語コミュニケーションを支援する認知ロボティクスアーキテクチャHARMONICを提案し、シミュレーションと実機で実証した。
原題: HARMONIC: A Content-Centric Cognitive Robotic Architecture ／ Sanjay Oruganti, Sergei Nirenburg, Marjorie McShane 他
日本語で読む → - 論文ウェアラブルロボティクスロボティクス
ウェアラブル多肢システムの協調動作計画による人間-ロボットインタラクションの向上
装着型追加ロボット肢が動作時に人体へ及ぼすモーメントを低減する動作計画層を提案し、シミュレーションで有効性を示した。
原題: Coordinated Motion Planning of a Wearable Multi-Limb System for Enhanced Human-Robot Interaction ／ Chaerim Moon, Joohyung Kim
日本語で読む → - 論文強化学習ロボティクス
SAC Flow: 速度再パラメータ化逐次モデリングによるフローベース方策のサンプル効率の良い強化学習
フローベース方策のオフポリシー強化学習における不安定性を、速度ネットワークの再パラメータ化とゲート機構で解決し、SACベースの実用的アルゴリズムを提案した。連続制御とロボットマニピュレーションで最先端性能を達成。
原題: SAC Flow: Sample-Efficient Reinforcement Learning of Flow-Based Policies via Velocity-Reparameterized Sequential Modeling ／ Yixian Zhang, Shu'ang Yu, Tonghe Zhang 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
RoboChemist: 長期的・安全基準準拠のロボット化学実験システム
VLMとVLAを組み合わせた二重ループ構成で、危険物や変形物を扱う多段階の化学実験を、安全規範を守りながら実行するロボットシステムを提案した。
原題: RoboChemist: Long-Horizon and Safety-Compliant Robotic Chemical Experimentation ／ Zongzheng Zhang, Chenghao Yue, Haobo Xu 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーション画像認識
3D両手操作のための大規模事前学習モデル
DINOv2の注意マップを3Dボクセル表現に統合し、両手ロボット操作の模倣学習ポリシーを改善した研究。
原題: Large Pre-Trained Models for Bimanual Manipulation in 3D ／ Hanna Yurchyk, Wei-Di Chang, Gregory Dudek 他
日本語で読む → - 論文VLA画像認識
ロボティクスにおける臨床シーン理解のための軽量構造化マルチモーダル推論
軽量なVLMとエージェント層を組み合わせ、動画から構造化シーングラフを生成して臨床現場のロボット支援を可能にするフレームワークを提案。
原題: Lightweight Structured Multimodal Reasoning for Clinical Scene Understanding in Robotics ／ Saurav Jha, Stefan K. Ehrlich
日本語で読む → - 論文動画生成画像認識
FreeAction: 学習不要で軌道から動画生成の忠実度を高める手法
拡散モデルによるロボット動画生成で、行動パラメータを活用してガイダンス強度とノイズ初期化を調整する学習不要の推論時手法を提案し、動作の一貫性と画質を改善した。
原題: FreeAction: Training-Free Techniques for Enhanced Fidelity of Trajectory-to-Video Generation ／ Seungwook Kim, Seunghyeon Lee, Minsu Cho
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
TranTac: 過渡的な触覚信号を活用した接触の多いロボットマニピュレーション
グリッパ先端の弾性体に6軸IMUを内蔵し、挿入時の微小な過渡触覚信号をトランスフォーマーと拡散ポリシーで学習することで、視覚では捉えにくい6自由度の姿勢補正を実現した低コスト・データ効率の良い触覚制御フレームワーク。
原題: TranTac: Leveraging Transient Tactile Signals for Contact-Rich Robotic Manipulation ／ Yinghao Wu, Shuhong Hou, Haowen Zheng 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
GP3: マルチビュー画像を用いた3D幾何認識ロボットマニピュレーションポリシー
マルチビューRGB画像から深度とカメラパラメータを推定し、3Dシーン表現を構築して言語指示に基づく操作を実現するポリシーGP3を提案。シミュレーションで高性能を示し、実機にも少ない微調整で転移可能。
原題: GP3: A 3D Geometry-Aware Policy with Multi-View Images for Robotic Manipulation ／ Quanhao Qian, Guoyang Zhao, Gongjie 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
mindmap: 深層特徴マップにおける空間記憶を用いた3D行動ポリシー
環境の意味的3D再構成に基づいてロボット軌道を生成する3D拡散ポリシーを提案し、空間記憶を必要とするタスクで有効性を示した。
原題: mindmap: Spatial Memory in Deep Feature Maps for 3D Action Policies ／ Remo Steiner, Alexander Millane, David Tingdahl 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
ロボット群のメモリ効率の良い2D/3D形状組み立て
ロボット群が指定された2D/3D形状を組み立てる際のメモリ使用量を抑えるため、木構造表現と分散制御器を提案し、シミュレーションと実機実験で有効性を示した。
原題: Memory-Efficient 2D/3D Shape Assembly of Robot Swarms ／ Shuoyu Yue, Pengpeng Li, Yang Xu 他
日本語で読む → - 論文AI安全性cs.SE
電気自動車におけるAI安全保証：AI駆動SOC推定のケーススタディ
ISO 26262とISO/PAS 8800を組み合わせ、EVのAI駆動バッテリー残量推定コンポーネントの独立評価手法を検討し、故障注入によるロバスト性試験を実施した。
原題: AI Safety Assurance in Electric Vehicles: A Case Study on AI-Driven SOC Estimation ／ Martin Skoglund, Fredrik Warg, Aria Mirzai 他
日本語で読む → - 論文3D知覚/レーダーロボティクス
Sem-RaDiff: 雑然とした農業環境における拡散モデルベースの3Dレーダー意味知覚
農業環境でのロボットナビゲーション向けに、レーダー生データのノイズを拡散モデルで除去し、高精度な3D意味点群を生成するフレームワークを提案。計算コストとメモリを大幅に削減しつつ、細い構造物の再構成も実現した。
原題: Sem-RaDiff: Diffusion-Based 3D Radar Semantic Perception in Cluttered Agricultural Environments ／ Ruibin Zhang, Fei Gao
日本語で読む → - 論文飛行制御ロボティクス
非定常流れにおける固定翼UAVのための渦粒子モデルを用いたリアルタイム計画と制御
軽量な渦粒子モデルをGPUで並列化し、サンプリングベースの政策最適化と組み合わせることで、非定常空力効果を考慮したリアルタイム計画・制御を実現し、失速後の機動性能を向上させた。
原題: Real-Time Planning and Control with a Vortex Particle Model for Fixed-Wing UAVs in Unsteady Flows ／ Ashwin Gupta, Kevin Wolfe, Gino Perrotta 他
日本語で読む → - 論文社会ロボットナビゲーションロボティクス
「非協力的なロボット」を見抜く：インタラクション評価のためのより良い指標に向けて
社会ロボットナビゲーション（SRN）において、人間との協調性を定量化する新たな指標（コンフリクト強度と責任度）を提案し、ロボットの行動評価を改善する。
原題: Spotting the Unfriendly Robot -- Towards better Metrics for Interactions ／ Raphael Wenzel, Malte Probst
日本語で読む → - 論文軌道最適化ロボティクス
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
日本語で読む → - 論文HRIロボティクス
HRIにおける適応的感情同調が心的状態帰属とユーザー共感に与える影響
NAOロボットを用いた42名の実験で、感情に適応した対話がユーザーの心的状態帰属と共感知覚に与える影響を検証し、説得効果やコミュニケーションスタイルには影響しないが心的状態帰属と共感には有意な影響を与えることを示した。
原題: The Impact of Adaptive Emotional Alignment on Mental State Attribution and User Empathy in HRI ／ Giorgia Buracchio, Ariele Callegari, Massimo Donini 他
日本語で読む → - 論文マルチエージェント強化学習機械学習
共通ノイズ付き平均場ゲームのための母集団適応型オンラインミラー降下法
共通ノイズや未知の初期分布に対応するため、深層強化学習とオンラインミラー降下法を組み合わせ、母集団依存のナッシュ均衡を効率的に学習する手法を提案した。
原題: Population-aware Online Mirror Descent for Mean-Field Games with Common Noise by Deep Reinforcement Learning ／ Zida Wu, Mathieu Lauriere, Matthieu Geist 他
日本語で読む → - 論文医療ロボティクスロボティクス
感染症パンデミック管理に向けたIoT対応ロボットナースのコスト最適化システム工学
IoTで制御されるロボットナースのシステムを設計し、患者の健康状態評価や投薬などの性能とライフサイクルコストを評価した。
原題: Cost-Optimized Systems Engineering for IoT-Enabled Robot Nurse in Infectious Pandemic Management ／ Md Mhamud Hussen Sifat, Md Maruf, Md Rokunuzzaman
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
見えれば到達不要：知覚考慮型強化学習による効率的なロボット検査
検査対象が見えた時点で移動を止めることを目的とし、地図なしで最短の視認可能軌道を学習する強化学習フレームワークを提案。シミュレーションで訓練し実機に展開、従来手法より効率的な検査軌道を実現。
原題: Sight Over Site: Perception-Aware Reinforcement Learning for Efficient Robotic Inspection ／ Richard Kuhlmann, Jakob Wolfram, Boyang Sun 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
ComposableNav: 合成可能な拡散モデルによる動的環境での指示追従ナビゲーション
拡散モデルで各動作プリミティブを個別に学習し、展開時に並列合成することで、訓練で見ていない指示の組み合わせにも対応できるナビゲーション手法を提案。
原題: ComposableNav: Instruction-Following Navigation in Dynamic Environments via Composable Diffusion ／ Zichao Hu, Chen Tang, Michael J. Munje 他
日本語で読む → - 論文群制御cs.MA
IoT環境におけるドローン充電のエージェントベースシミュレーション
IoTやスマート農業環境でドローン群のバッテリー充電を調整するエージェントベースシミュレーションモデルを提案し、機械学習で感度分析を行った。
原題: Agent-based Simulation for Drone Charging in an Internet of Things Environment System ／ Leonardo Grando, José Roberto Emiliano Leite, Edson Luiz Ursini
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
繊細な操作タスクのための3Dプリント可能な軟質液体金属センサ
3Dスキャンから自由形状の軟質センサを自動設計・印刷し、サンゴの物理的ツインとして繊細な把持を0.5N以下で検出できることを示した。
原題: 3D Printable Soft Liquid Metal Sensors for Delicate Manipulation Tasks ／ Lois Liow, Jonty Milford, Emre Uygun 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
建設・鉱業におけるコンピュータビジョン支援ロボットアームによる骨材の自律選別
6自由度ロボットアームとステレオカメラを組み合わせ、注意機構付きYOLOv8で骨材を検出・3D位置推定し、自律的に把持・選別するシステムを構築した。4種類の骨材で平均97.5%の選別成功率を達成した。
原題: Autonomous Aggregate Sorting in Construction and Mining via Computer Vision-Aided Robotic Arm Systems ／ Md. Taherul Islam Shawon, Yuan Li, Yincai Cai 他
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
DriveDPO：安全な選好最適化によるエンドツーエンド自動運転の政策学習
人間模倣とルールベース安全性を統合した選好最適化で運転軌道を学習し、NAVSIMで最高性能を達成した手法。
原題: DriveDPO: Policy Learning via Safety DPO For End-to-End Autonomous Driving ／ Shuyao Shang, Yuntao Chen, Yuqi Wang 他
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