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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 →- 論文ソフトロボティクスロボティクス
ソフト成長ロボットの接触と駆動の並列シミュレーション
ソフト成長ロボットの成長・曲げ・駆動・障害物接触を統合したモデルと高速並列シミュレータを開発し、実機で検証した。さらに、環境との接触を活用してアクチュエータ数を最小化する設計最適化を行い、実機で実証した。
原題: Parallel Simulation of Contact and Actuation for Soft Growing Robots / Yitian Gao, Lucas Chen, Priyanka Bhovad 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
密度行列に基づく量子ロボット群のダイナミクス
ロボット群を混合量子状態として密度行列で表現し、群の規模に依存しないスケーラブルなモデル化手法を提案。最大1000台の大規模群シミュレーションで検証した。
原題: Density Matrix-based Dynamics for Quantum Robotic Swarms / Maria Mannone, Mahathi Anand, Peppino Fazio 他
日本語で読む → - 論文タスク・モーションプランニングロボティクス
知覚と計画の橋渡し:Signal Temporal Logicタスクのためのエンドツーエンド計画
多視点カメラ画像とSTL仕様から直接軌道を生成する微分可能な計画フレームワークS-MSPを提案し、工場物流シミュレーションで有効性を示した。
原題: Bridging Perception and Planning: Towards End-to-End Planning for Signal Temporal Logic Tasks / Bowen Ye, Junyue Huang, Yang Liu 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
VLA-Reasoner: オンラインMCTSによる推論で視覚言語行動モデルを強化
VLAモデルにテスト時スケーリングを適用し、ワールドモデルとMCTSで将来状態を予測・探索することで長期的な操作タスクの性能を向上させるプラグイン手法を提案。
原題: VLA-Reasoner: Empowering Vision-Language-Action Models with Reasoning via Online Monte Carlo Tree Search / Wenkai Guo, Guanxing Lu, Haoyuan Deng 他
日本語で読む → - 論文HRIロボティクス
社会的ロボットが共感を表現すべきタイミングと方法
大規模言語モデルを用いて、人間との相互作用における共感の手がかりを検出し、適切な共感的応答を生成するフレームワークwhEEを提案し、社会的ロボットHaruでの評価を行った。
原題: When and How to Express Empathy in Human-Robot Interaction Scenarios / Christian Arzate Cruz, Edwin C. Montiel-Vazquez, Chikara Maeda 他
日本語で読む → - 論文自動運転/軌道計画/VLMロボティクス
BEV-VLM: 統合BEV表現による軌道計画
カメラとLiDARを融合したBEV特徴マップを視覚入力としてVLMに与え、自動運転の軌道計画を高精度化する手法を提案。nuScenesで視覚のみの最先端手法より計画精度が53.1%向上し、衝突回避も達成。
原題: BEV-VLM: Trajectory Planning via Unified BEV Abstraction / Guancheng Chen, Sheng Yang, Tong Zhan 他
日本語で読む → - 論文VLAAI
ANNIE: ロボットの安全性に注意せよ
視覚言語行動モデルを搭載した身体性AIロボットへの敵対的攻撃の安全性リスクを初めて体系的に研究し、ISO規格に基づく違反分類、評価ベンチマークANNIEBench、攻撃フレームワークANNIE-Attackを提案した。
原題: ANNIE: Be Careful of Your Robots / Yiyang Huang, Zixuan Wang, Zishen Wan 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
GES-UniGrasp: 幾何学的専門家選択を用いた二段階巧みな把持戦略
物体形状に基づくクラスタリングと専門家選択を組み合わせ、人間らしい自然な巧みな把持を実現する二段階フレームワークを提案。訓練・テストで99.4%・96.3%の成功率を達成。
原題: GES-UniGrasp: A Two-Stage Dexterous Grasping Strategy With Geometry-Based Expert Selection / Fangting Xu, Jilin Zhu, Xiaoming Gu 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
関節工具の巧みなロボットハンドによる把持内操作とSim-to-Real転移
シミュレーションで訓練した基本方針を実機デモで微調整し、触覚と力覚フィードバックをクロスアテンションで統合することで、はさみや鉗子などの関節工具を巧みに把持内操作する手法を提案。
原題: In-Hand Manipulation of Articulated Tools with Dexterous Robot Hands with Sim-to-Real Transfer / Soofiyan Atar, Daniel Huang, Florian Richter 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
MEMBOT: 断続的な部分観測環境における記憶ベースロボット制御
観測が断続的に欠落する部分観測環境に対応するため、信念推定と方策学習を分離した記憶ベースのモジュール型アーキテクチャを提案し、マニピュレーションタスクで有効性を示した。
原題: MEMBOT: Memory-Based Robot in Intermittent POMDP / Youzhi Liang, Eyan Noronha
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
カバレッジ制御のためのスケーラブルなマルチエージェント拡散ポリシー
拡散モデルを用いて分散ロボット群の協調行動を生成し、カバレッジ制御タスクで高い汎化性能とベースラインを上回る性能を実現した。
原題: Scalable Multi Agent Diffusion Policies for Coverage Control / Frederic Vatnsdal, Romina Garcia Camargo, Saurav Agarwal 他
日本語で読む → - 論文サイバーセキュリティ/異常検知ロボティクス
ViSTR-GP: 視覚-状態テンソル回帰とガウス過程による産業ロボット操作のオンラインサイバー攻撃検知
制御系外の俯瞰カメラ映像からロボットの関節状態を推定し、エンコーダ値と照合することでデータ改ざん攻撃をオンライン検知するフレームワークを提案・実機検証した。
原題: ViSTR-GP: Online Cyberattack Detection via Vision-to-State Tensor Regression and Gaussian Processes in Automated Robotic Operations / Navid Aftabi, Philip Samaha, Jin Ma 他
日本語で読む → - 論文HRI/プライバシーHCI
ロボット支援ウェルビーイングコーチングにおけるプライバシー認識:情報透明性、ユーザー制御、自発性の役割の検討
ウェルビーイングコーチングを行うソーシャルロボットについて、情報使用の透明性・ユーザー制御・自発的行動がプライバシー認識に与える影響をオンライン調査(N=200)で検証し、ユーザー制御が最も重要であることを示した。
原題: Privacy Perceptions in Robot-Assisted Well-Being Coaching: Examining the Roles of Information Transparency, User Control, and Proactivity / Atikkhan Faridkhan Nilgar, Manuel Dietrich, Kristof Van Laerhoven
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
LIPM誘導強化学習による二足歩行ロボットの安定的かつ知覚的な歩行
LIPMに基づく報酬設計と二重クリティック強化学習を用いて、不整地でもカメラ視点を安定させながら歩行できる二足ロボットの制御手法を提案し、実機で検証した。
原題: LIPM-Guided Reinforcement Learning for Stable and Perceptive Locomotion in Bipedal Robots / Haokai Su, Haoxiang Luo, Shunpeng Yang 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
力変調視覚ポリシーによる腕の動きに適応したロボット支援着衣
視覚と力覚のマルチモーダルフィードバックを用いて、腕の動きに適応しながら長袖衣類を着せるロボット支援着衣システムを開発し、実世界の被験者実験で有効性を示した。
原題: Force-Modulated Visual Policy for Robot-Assisted Dressing with Arm Motions / Alexis Yihong Hao, Yufei Wang, Navin Sriram Ravie 他
日本語で読む → - 論文移動ロボット/ビジュアルドッキングロボティクス
DVDP: RGB-D知覚による移動ロボットのビジュアルドッキングのためのエンドツーエンド方策
RGB-Dカメラのみを用いて移動ロボットのドッキング経路を直接出力するエンドツーエンドのビジュアルドッキング手法を提案し、大規模データセット構築と実機実験で有効性を示した。
原題: DVDP: An End-to-End Policy for Mobile Robot Visual Docking with RGB-D Perception / Haohan Min, Zhoujian Li, Yu Yang 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
GeoAware-VLA: 幾何学認識を組み込んだ視覚-言語-行動モデル
凍結した幾何学視覚モデルを特徴抽出器として使い、軽量な投影層でポリシーに適応させることで、未見のカメラ視点への汎化性能を大幅に向上させたVLAモデル。
原題: GeoAware-VLA: Implicit Geometry Aware Vision-Language-Action Model / Ali Abouzeid, Malak Mansour, Qinbo Sun 他
日本語で読む → - 論文Visual SLAMロボティクス
FastTrack: GPUで高速化したVisual SLAM向けトラッキング
Visual-Inertial SLAMのトラッキング処理のうち、ステレオ特徴マッチングとローカルマップ追跡をCUDAでGPU高速化し、最大2.8倍の性能向上を実現した。
原題: FastTrack: GPU-Accelerated Tracking for Visual SLAM / Kimia Khabiri, Parsa Hosseininejad, Shishir Gopinath 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
動的環境における敵対的エージェントのための二段階安全誘導フレームワーク
敵対的エージェントを安全領域へ誘導するため、到達回避ゲーム理論と局所運動計画を組み合わせた階層型フレームワークを提案し、動的環境での衝突回避と協調を実現した。
原題: Dual-Stage Safe Herding Framework for Adversarial Attacker in Dynamic Environment / Wenqing Wang, Ye Zhang, Haoyu Li 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
RuN: 自然なヒューマノイド歩行のための残差ポリシー
事前学習済みの動作生成器と残差強化学習を組み合わせ、歩行から走行まで滑らかに遷移する自然なヒューマノイド移動を実現した。
原題: RuN: Residual Policy for Natural Humanoid Locomotion / Qingpeng Li, Chengrui Zhu, Yanming Wu 他
日本語で読む → - 論文リハビリテーションロボティクスロボティクス
社会ロボットによる理学療法のための方策学習
33人の医療専門家を患者代理としてロボットとの相互作用データを収集し、患者行動モデルを構築。シミュレーションで強化学習方策を訓練し、個人の運動耐容能や変動するパフォーマンスに適応できることを示した。
原題: Policy Learning for Social Robot-Led Physiotherapy / Carl Bettosi, Lynne Ballie, Susan Shenkin 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
不確かさを考慮した密対応と視触覚アフォーダンスによる空中での衣服操作
しわくちゃで吊るされた衣服を対象に、信頼度付きの密な視覚対応と触覚教師あり把持アフォーダンスを組み合わせた双腕視触覚フレームワークを提案し、折り畳みと吊り下げタスクで有効性を示した。
原題: Reactive In-Air Clothing Manipulation with Confidence-Aware Dense Correspondence and Visuotactile Affordance / Neha Sunil, Megha Tippur, Arnau Saumell 他
日本語で読む → - 論文通信プロトコルロボティクス
ロボットアプリケーションにおける時間制約トラフィック向けハイブリッドTDMA/CSMAプロトコル
ロボット通信で標準的なCSMAが高負荷時に遅延・衝突で劣化する問題に対し、TDMAの決定論的スロットとCSMAの適応性を組み合わせたIEEE 802.11互換のハイブリッドプロトコルを提案し、SDR実験で低遅延・衝突なしの重要コマンド配送を実証した。
原題: A Hybrid TDMA/CSMA Protocol for Time-Sensitive Traffic in Robot Applications / Shiqi Xu, Lihao Zhang, Yuyang Du 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
構造制約下での再構成可能なマルチロボット分解システムのための階層的計画とスケジューリング
複数のロボットアームと回転ステージを組み合わせた再構成可能なシステムで、制約のある構造物を非破壊的に分解するための階層的最適化手法を提案。多目的遺伝的アルゴリズムと制約プログラミングを統合し、複雑な問題を効率的に解く。
原題: Hierarchical Planning and Scheduling for Reconfigurable Multi-Robot Disassembly Systems under Structural Constraints / Takuya Kiyokawa, Tomoki Ishikura, Shingo Hamada 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
オフロード地形における点群ベース経路計画の性能評価
点群ベースのナビゲーションスタックMUONSをオフロード自律走行に適用し、3万回のシミュレーションと実地試験で性能を評価した。Bi-RRTの拡張半径が性能に最も影響し、シミュレーションによるパラメータ調整の有効性を示した。
原題: Performance Characterization of a Point-Cloud-Based Path Planner in Off-Road Terrain / Casey D. Majhor, Jeremy P. Bos
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 → - 論文自動運転/強化学習ロボティクス
準最適方策による強化学習のブートストラップで自動運転を実現
専門家でなくてもよいルールベースの車線変更コントローラをSACに組み込み、探索と学習効率を改善する自動運転手法を提案した。
原題: Bootstrapping Reinforcement Learning with Sub-optimal Policies for Autonomous Driving / Zhihao Zhang, Chengyang Peng, Ekim Yurtsever 他
日本語で読む → - 論文VIO画像認識
マイクロ・ナノUAV向け高効率・高精度な下向きVisual Inertial Odometry
超低消費電力SoC上で動作する下向きVIOパイプラインを提案し、剛体運動モデルと特徴追跡の最適化により、マイクロ・ナノUAVでのリアルタイム推定精度を向上させた。
原題: Efficient and Accurate Downfacing Visual Inertial Odometry / Jonas Kühne, Christian Vogt, Michele Magno 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
階層型縮約モデル予測制御によるヒューマノイドロボットの堅牢な歩行
ALIPモデルとSRB-MPCを組み合わせた階層型制御で、腕や胴体の動力学も考慮しつつ、多様な地形でのヒューマノイド歩行を実現した。
原題: Hierarchical Reduced-Order Model Predictive Control for Robust Locomotion on Humanoid Robots / Adrian B. Ghansah, Sergio A. Esteban, Aaron D. Ames
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
行動特性の分離表現学習に基づく模倣学習
人間の修飾指示に応じてロボット動作をオンラインで調整する模倣学習手法を提案し、拭き取りやピックアンドプレースで有効性を示した。
原題: Imitation Learning Based on Disentangled Representation Learning of Behavioral Characteristics / Ryoga Oishi, Sho Sakaino, Toshiaki Tsuji
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