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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: 2026/9/18 ／ arXivを3時間ごとに自動収集
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MA-LIPP: 異種ロボットチームのための協調的な負荷認識型情報経路計画
サンプル収集ロボットと運搬ロボットが非同期の「デッドドロップ」で協力する負荷認識型情報経路計画を提案し、MIQP定式化とスケーラブルなLNSヒューリスティックで高精度に解く。
原題: MA-LIPP: Cooperative Multi-Agent Load-Aware Informative Path Planning for Heterogeneous Robot Teams ／ Hojune Kim, Guangyao Shi, Gaurav S. Sukhatme
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接続性契約に基づく分散モデル予測制御
各エージェントに接続性契約と呼ばれる局所領域を割り当て、それを守る限りチームの通信接続が保証される分散モデル予測制御フレームワークを提案し、シミュレーションと実機実験で検証した。
原題: Distributed Model Predictive Control with Connectivity-based Contracts ／ Jorit Geurts, Danilo Saccani, Melanie N. Zeilinger 他
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母機・子機UAV-UGVシステムの統合誘導制御による協調ミッション
ホバリングするマルチロータ母機への小型マルチロータ子機の自律回収を含む、ローバー・母機・子機の異種協調システムを構築し、屋外20回のミッションで85%の成功率を実証した。
原題: Integrated Guidance and Control of a Mother-Child UAV-UGV System for Cooperative Missions ／ Aashish Sahu, R. Prasanth Kumar
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HEROIC: 異種ロボットの証拠推論によるオープンボキャブラリ同定と協調
空中・地上ロボットが自然言語のみで通信し、センサ特性とスケール則に基づいて役割を動的に再割り当てしながらオープンボキャブラリ探索を行う分散協調フレームワークを提案。
原題: HEROIC: Heterogeneous Evidential Reasoning for Open-Vocabulary Identification and Cross-Robot Collaboration ／ Mihir Chauhan, Aarav Jain, Addison Zucek 他
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クアッドロータUAVの高次安全臨界制御における実現可能性と特異性
入力制約と衝突回避制約下でのクアッドロータ群の高次安全臨界制御を研究し、ペア有効性と集合実現可能性の指標で特異性を特徴付け、トルクを考慮した動的拡張とガウス過程によるロバストな安全マージンを提案した。
原題: Feasibility and Singularity in High-Order Safety-Critical Control for Quadrotor UAVs ／ Omayra Yago Nieto, Leonardo Colombo
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TRACER: 人間応答予測とインタラクションを考慮した再計画による適応型マルチロボット社会ナビゲーション
複数ロボットが人間と共存する空間で、ロボットの動きに対する人間の応答を予測し、その結果をオンラインで学習しながら再計画する双方向フレームワークを提案。
原題: TRACER: Adaptive Multi-Robot Social Navigation via Joint Human-Response Prediction and Interaction-Aware Replanning ／ Lan Hu, Minghui Liwang, Wenbo Zhu 他
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AeroWeaver: 空中スキルを分散適応型群実行に織り込む身体性エージェントハーネス
LLMエージェントの意味的判断を個々のUAVスキルに接地し、役割条件付きローカルエージェントで分散協調とオンライン適応を実現するハーネスを提案。
原題: AeroWeaver: An Embodied-Agent Harness for Weaving Aerial Skills into Distributed, Adaptive Swarm Execution ／ Jiabin Lou, Yirong Yang, Haopeng Wang 他
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一人称視点からの身体動作による飛行群ロボットの制御
胴体の傾き・手の位置・頭の回転を5次元の連続コマンドに変換する上半身インターフェースを開発し、15機のシミュレーション群をFPV操作する実験で従来送信機より完了時間を19.4%短縮した。
原題: Body-Motion Control of a Simulated Aerial Swarm from a First-Person View ／ Yang Chen, Darius Giannoli, Dario Floreano
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一度のキャリブレーションでどんなチームでも飛行可能：残差補正に基づく低忠実度訓練による協調ドローン群制御
高忠実度シミュレータでの強化学習を不要にし、低忠実度シミュレータを1機のキャリブレーション飛行で補正して、チーム規模に依存しない協調ドローン群ポリシーを訓練する手法を提案。
原題: Calibrate Once, Fly Any Team: Residual-Grounded Low-Fidelity Training for Cooperative Drone Swarms ／ Maxim Mednikov, Oren Gal
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ミツバチの8の字ダンスに着想を得た複数UAVの動作通信システム
ミツバチの8の字ダンスを模倣し、1台のUAVが動作で6ビットのナビゲーション情報を送信し、複数台のUAVがオンボードカメラで受信して航行するMuJoCoシミュレーションを構築した。
原題: Waggle Dance Inspired Motion Communication for Multiple UAVs in MuJoCo ／ Zhang Nengbo
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マルチロボット能動推論における正確な融合と協調的探索
ロボットチームが共通環境モデルを学習する際の信念融合と計画の二重計上誤差を修正し、逐次コミットメントで集中型計画に近い性能を線形コストで実現する手法を提案。
原題: Exact Fusion and Coordinated Exploration in Multi-Robot Active Inference ／ Peng Wu, Mohsen Imani, Amidu Kamara 他
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CoAdapt: LLMによるIIoTロボット群の適応的協調知覚フレームワーク
LLMをランタイム融合コントローラとして用い、ロボット群の空間配置とネットワーク状態に応じて融合参加ロボットと融合アルゴリズムを動的に選択する協調知覚フレームワークを提案。通信コストを38%削減しつつ検出精度を維持。
原題: CoAdapt: An LLM-based Framework for Adaptive Collaborative Perception in IIoT Robotic Swarms ／ Houssam Hajj Hassan, Antonia Maria Masucci, Lynda Zitoune 他
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位置情報不要のガウス過程回帰によるロボット群の空間場モデリング
位置情報システムなしでロボット群が空間場をモデル化するため、各ロボットが局所センシングと通信のみで共通座標系を形成しつつ事後分布を推定するLU-GPRを提案した。
原題: Gaussian Processes for Modelling Spatial Fields with Robot Swarms ／ Guillermo Legarda Herranz, Gianpiero Francesca, Mauro Birattari
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マルチエージェント学習のための堅牢で効率的な通信
条件付き相互情報量に基づく正則化通信フレームワークMARCを提案し、通信制約下でも堅牢な協調を実現した。
原題: Robust and Efficient Communication for Multi-Agent Learning ／ Rafael Pina, Varuna De Silva, Corentin Artaud
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軌道曲率制約下のマルチロボットシステムのための分散安全協調ベクトル場
ロボットの旋回能力限界による軌道曲率制約を考慮し、協調移動と衝突回避を両立する分散ベクトル場手法を提案し、実機実験で有効性を示した。
原題: Distributed Safe Cooperative Vector Field for Trajectory Curvature Constrained Multi-Robot Systems ／ Zhouru Xiao, Tao Teng, Weijia Yao 他
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Auto-HSI: LLMによるオンライン自動コード生成を用いたロボット群のオンデマンド個人向け操作
自然言語とジェスチャーでロボット群の集合行動を指示すると、LLMが個人向け操作インターフェースのコードを自動生成し、未訓練の操作者が群を遠隔操作できるようにする手法。
原題: Auto-HSI: Personalized human control of a robot swarm on demand by using LLMs for online automatic code generation ／ Alessandro Nazzari, Nathan Cerisara, Dorian Tonnis 他
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ITA-LaCAM: 割当を考慮した構成空間探索による完全かつスケーラブルなTAPFソルバ
エージェントの目標割当と衝突回避経路計画を同時に行うTAPF問題に対し、割当を構成空間探索に統合した完全ソルバを提案し、大規模ベンチマークで高い成功率と効率を示した。
原題: ITA-LaCAM: A Complete and Scalable TAPF Solver via Assignment-Aware Configuration-Space Search ／ Yimin Tang, Han Zhang, Shao-Hung Chan 他
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AssemblyGrid v1: 一時的連携・局所情報・幾何制約を伴うマルチロボット生産のベンチマーク
分散制御下でのマルチロボット生産を、工程進行・材料搬送・一時的連携・並行作業・幾何制約を統合したタスクとして評価する再現可能なベンチマークを提案し、集中参照・構造化分散制御・MARL手法で検証した。
原題: AssemblyGrid v1: A Benchmark for Multi-Robot Production with Temporary Coalitions, Local Information, and Geometric Constraints ／ Fouad Bahrpeyma, David Heik, Dirk Reichelt
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分散型マルチエージェント衝突回避のための通信条件付き生成ポリシー学習
特権的なオフライン実演からフローマッチングで学習した生成ポリシーにより、エージェントが潜在メッセージを交換して分散的に衝突回避行動を生成する手法を提案。
原題: Learning Communication-Conditioned Generative Policies for Decentralized Multi-Agent Collision Avoidance ／ Prajwal Koirala, Mark Campbell
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クープマン作用素学習と非線形モデル予測制御による実行時不確実性下の移動マルチロボットナビゲーション
クープマン作用素理論で学習したダイナミクスを非線形モデル予測制御に組み込み、車輪滑りなどの実行時不確実性がある環境で複数移動ロボットの目標到達とフォーメーション制御を実現した。
原題: Mobile Multi-Robot Navigation under Runtime Uncertainty via Koopman Operator Learning and Nonlinear Model Predictive Control ／ Xiaobin Zhang, Konstantinos Karydis
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通信劣化下における分散型マルチロボットタスク割り当て：性能・信頼性・計算量のベンチマーク
6つの分散型マルチロボットタスク割り当て手法を、通信劣化を含む25条件で比較し、移動距離・通信耐性・信頼性・計算負荷のトレードオフを明らかにしたベンチマーク研究。
原題: Decentralized Multi-Robot Task Allocation Under Degraded Communication: A Benchmark of Performance, Reliability, and Computation ／ James Lott, Vahraz Honary
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PATH: 協調ドローン間における継続的ターゲットセンシング
2機の飛行中UAV間でターゲット追跡を引き継ぐため、RGB-Dでターゲットを3D点として再構成し、受信側の相対姿勢推定と相互合意ハンドシェイクで検証するフレームワークを提案した。
原題: PATH: Continuous Target Sensing among Autonomous Cooperative Drones ／ Heegyeong Kim, Alice James, Avishkar Seth 他
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パターン指向群ロボットのための分散確率的最適制御
ガウス確率場を時間方向に拡張し、群れの協調をベイズ推論として定式化することで、不確実な環境下でもパターン形成と衝突回避を両立する分散制御フレームワークを提案した。
原題: Distributed Stochastic Optimal Control for Pattern-Oriented Swarms ／ Qingrui Zhang, Chenghao Yu, Feng Xue 他
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適応的通信ウィンドウを用いた通信制約下のマルチロボット探索
通信が断続的な環境で、ロボットが通信の価値とコストを評価し、探索と情報共有のバランスを取る分散探索フレームワークMACEを提案。シミュレーションで探索時間を最大23%削減。
原題: Communication-Constrained Multi-Robot Exploration With Adaptive Communication Windows ／ Ben Rossano, Jaein Lim, Jonathan P. How
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SwarmNxt：高速・機敏な空中スワームのためのオープンソースソフトウェア・ハードウェア基盤
オープンソースのドローンOmniNxt上に構築した、空中ロボット群の自律ナビゲーションを実現するソフトウェア基盤。組み立て手順や並列デプロイツール、ROS 2ベースの制御・計画・深度推定を統合し、6機のスワーム実験で検証した。
原題: SwarmNxt: Open-source Software-Hardware Platform for Fast and Agile Aerial Swarms ／ Charbel Toumieh, Niel Mistry, Benjamin Jarvis 他
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ORCH: 身体性AIにおける集合知を実現する組織原理
人間の組織論を応用し、タスクに応じた階層構造を自動構築することで、最大50体の異種エージェント群による山火事対応ミッションの性能と効率を大幅に向上させた。
原題: ORCH: Organizational Principles Enable Collective Intelligence in Embodied AI ／ Zhengran Ji, Jonathan Hyun, Boyuan Chen
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手描きスケッチによるロボット群のエンドユーザプログラミング
非専門家が手描きスケッチでロボット群の目標形状を指定できるインタフェースを提案し、ユーザビリティを評価した。
原題: Freehand Sketching for End-User Programming of Robot Swarms ／ Riwa Karam, Ian Kuo, Magnus Egerstedt
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狭い産業環境における大型異種車両のための交通管理システム
NURBS曲線で生成したロードマップ上でL-MAPFアルゴリズムを動作させ、大型で異種なAGVの安全な協調を保証する交通管理システムを提案した。
原題: A traffic management system for large and heterogeneous vehicles in narrow industrial environments ／ Alessandro Bonetti, Silvia Proia, Simone Guidetti 他
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HiRAD: 柔軟な大規模AGVルーティングシステム
連続空間でのAGVルーティングを階層型強化学習で解き、時空間表現と非同期イベント駆動型パイプラインによりリアルタイム性を確保しつつ、メイクスパンを45〜63%削減した。
原題: HiRAD: A Flexible Large-Scale AGV Routing System ／ Yunjie Huang, Ruizhong Wu, Mengxuan Zhang 他
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有向グラフ上の安全協調のためのネットワーク化許容性保持制御
有向通信グラフで結ばれたエージェント群が、共通の移動安全領域と異種非対称入力制約の下で協調するための制御則を提案し、指数収束と安全性を保証する。
原題: Networked Admissibility-Preserving Control for Directed Safe Coordination ／ Abhinav Sinha, Lohitvel Gopikannan, Shashi Ranjan Kumar
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