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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: 2025/8/1 ／ 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 →- 論文人間ロボット協調ロボティクス
視線ベースの操作と拡張が重要タスクにおける人間とロボットの協調に与える影響
模擬探索救助タスクで頭部視線によるロボット操作と中心窩視覚拡張を検証し、拡張が作業成績を向上させ認知負荷を38%削減、作業時間を60%以上短縮することを示した。
原題: Impact of Gaze-Based Interaction and Augmentation on Human-Robot Collaboration in Critical Tasks ／ Ayesha Jena, Stefan Reitmann, Elin Anna Topp
日本語で読む → - 論文触覚eess.SP
境界はどこか：組織境界描出のためのマルチモーダルセンサ融合テストベンチ
手術支援ロボット向けに、視覚・接触マイク・力覚センサを融合して組織境界を高精度に識別するモジュール式テストベンチを開発し、その有効性を実験で示した。
原題: Where is the Boundary: Multimodal Sensor Fusion Test Bench for Tissue Boundary Delineation ／ Zacharias Chen, Alexa Cristelle Cahilig, Sarah Dias 他
日本語で読む → - 論文軌道計画ロボティクス
TRUST-Planner: 不確実な障害物の時空間回避を伴うAAV向けトポロジー誘導型ロバスト軌道プランナ
動的環境での局所解やデッドロックを避けるため、トポロジー誘導の階層型プランニングで時空間障害物回避を行う手法を提案し、シミュレーションと実機で有効性を示した。
原題: TRUST-Planner: Topology-guided Robust Trajectory Planner for AAVs with Uncertain Obstacle Spatial-temporal Avoidance ／ Junzhi Li, Teng Long, Jingliang Sun 他
日本語で読む → - 論文遠隔操作cs.CY
海上遠隔操作センターの効率的な認証に向けて
船舶の自動化に伴い陸上遠隔操作センターの安全認証が重要となる中、ハザードデータベースの概念を提案し、その構築に適したリスク評価手法を分析した。
原題: Towards Efficient Certification of Maritime Remote Operation Centers ／ Christian Neurohr, Marcel Saager, Lina Putze 他
日本語で読む → - 論文アクティブマターcond-mat.soft
物理的具現化がアクティブマターにおける明示的センシングを超えた情報処理を可能にする
強化学習で制御された自己熱泳動粒子が、明示的なセンサーなしに物理的ダイナミクスに埋め込まれた情報を利用して、未観測の流れ場を回避するナビゲーションを学習できることを示した。
原題: Physical Embodiment Enables Information Processing Beyond Explicit Sensing in Active Matter ／ Diptabrata Paul, Nikola Milosevic, Nico Scherf 他
日本語で読む → - 論文群制御cs.MA
ロバストな整列を実現する位置ベース群れモデル
エージェント間の位置情報のみを用いて速度差を近似し、しきい値重みで整列を維持する群れモデルを提案。50体の2Dシミュレーションで、より強固でコンパクトな群れ形成を実現した。
原題: Position-Based Flocking for Robust Alignment ／ Hossein B. Jond
日本語で読む → - 論文形式検証ロボティクス
AS2FM: ROS 2システムの統計的モデル検査による堅牢な自律性の実現
ROS 2とビヘイビアツリーをSCXML拡張でモデル化し、JANI形式に変換して統計的モデル検査を行うツールAS2FMを提案。ロボットマニピュレーションのケーススタディで問題を1秒未満で検出し、検証時間がモデルサイズに対して線形にスケールすることを示した。
原題: AS2FM: Enabling Statistical Model Checking of ROS 2 Systems for Robust Autonomy ／ Christian Henkel, Marco Lampacrescia, Michaela Klauck 他
日本語で読む → - 論文協調知覚/3D占有予測画像認識
協調的セマンティック占有予測のためのビジョンのみのガウシアンスプラッティング
視覚情報のみを用い、スパースな3Dセマンティックガウシアンプリミティブを車車間で共有・融合することで、通信量を抑えつつ協調的な3Dセマンティック占有予測を高精度に実現する手法を提案した。
原題: Vision-Only Gaussian Splatting for Collaborative Semantic Occupancy Prediction ／ Cheng Chen, Hao Huang, Saurabh Bagchi
日本語で読む → - 論文模倣学習機械学習
マルチモーダル知覚が模倣学習のサンプル複雑度と最適化景観に与える影響の分析
RGB-D・固有感覚・言語を統合した模倣学習が、単一モーダルより優れた汎化性能と最適化景観を達成する理由を統計的学習理論で説明した論文。
原題: Analyzing the Impact of Multimodal Perception on Sample Complexity and Optimization Landscapes in Imitation Learning ／ Luai Abuelsamen, Temitope Lukman Adebanjo
日本語で読む → - 論文遠隔操作ロボティクス
CHILD：ヒューマノイドの全身遠隔操作システム
ベビーキャリア型の小型で再構成可能な遠隔操作デバイスCHILDを開発し、ヒューマノイドロボットの全身関節レベル操作と移動を伴うマニピュレーションを実現した。
原題: CHILD (Controller for Humanoid Imitation and Live Demonstration): a Whole-Body Humanoid Teleoperation System ／ Noboru Myers, Obin Kwon, Sankalp Yamsani 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
GelSLAM：リアルタイム・高忠実・堅牢な3D触覚SLAMシステム
触覚のみを用いて物体の姿勢を長時間推定し、形状を高忠実に再構成するリアルタイム3D SLAMシステムを提案。表面法線と曲率を利用した追跡とループ閉じ込みにより、低テクスチャ物体でもサブミリ精度を実現。
原題: GelSLAM: A Real-time, High-Fidelity, and Robust 3D Tactile SLAM System ／ Hung-Jui Huang, Mohammad Amin Mirzaee, Michael Kaess 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
触覚による変形物体の再構成：弾性静力学SDFを用いたPROD
力制御触覚プローブで柔軟物体を押し込み、弾性静力学SDFを推定して形状と剛性を再構成する手法を提案。
原題: PROD: Palpative Reconstruction of Deformable Objects through Elastostatic Signed Distance Functions ／ Hamza El-Kebir
日本語で読む → - 論文感情表現ロボティクス
ロボットは高強度の対立状況を緩和できる
人間とロボットの高強度な対立場面で、ロボットが5種類の感情表現を用いて謝罪と認識を示すことで、どの程度対立を緩和できるかを105名の参加者で検証した。
原題: Robots can defuse high-intensity conflict situations ／ Morten Roed Frederiksen, Kasper Støy
日本語で読む → - 論文力覚/自己教師あり学習ロボティクス
高精度化に向けて：力ベース検証のための適応型自己教師あり学習フレームワーク
力覚を用いた挿入作業において、事前データに頼らず実行中に力データを逐次取り込み分類精度を自己教師ありで向上させる適応型フレームワークを提案し、人手介入なしで高精度を維持しつつ作業時間を短縮できることを実機で示した。
原題: Towards High Precision: An Adaptive Self-Supervised Learning Framework for Force-Based Verification ／ Zebin Duan, Frederik Hagelskjær, Aljaz Kramberger 他
日本語で読む → - 論文セグメンテーション画像認識
GENNAV: 一般化された参照可能領域のためのポリゴンマスク生成
自然言語指示と車載カメラ画像から、境界が曖昧な領域も含めて対象領域の有無を予測し、複数領域のセグメンテーションマスクを生成する手法を提案。新ベンチマークGRiN-Driveと実車実験で有効性を検証した。
原題: GENNAV: Polygon Mask Generation for Generalized Referring Navigable Regions ／ Kei Katsumata, Yui Iioka, Naoki Hosomi 他
日本語で読む → - 論文UAVナビゲーションロボティクス
果樹園におけるUAVの視覚ベースナビゲーション：模倣学習アプローチ
VAEベースのコントローラを人間の介入から学習させ、果樹園内でカメラ映像のみを用いたUAVの自律ナビゲーションを実現した。
原題: Vision-based Navigation of Unmanned Aerial Vehicles in Orchards: An Imitation Learning Approach ／ Peng Wei, Prabhash Ragbir, Stavros G. Vougioukas 他
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクス/sim2realロボティクス
条件付きサイクルGANによるソフトロボットアームのドメイン変換
条件付きサイクルGANを用いて、標準シミュレーションで学習した姿勢制御器を粘度が10倍異なるドメインへ適応させる知識転移フレームワークを提案し、軌道追従実験で有効性を示した。
原題: Domain Translation of a Soft Robotic Arm using Conditional Cycle Generative Adversarial Network ／ Nilay Kushawaha, Carlo Alessi, Lorenzo Fruzzetti 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
HapticGiant：階層型力制御を備えた新型超大規模力覚ハプティックインタフェース
人体の腕に近い運動学を持つ大型力覚提示装置を開発し、階層最適化によるアドミタンス型力制御で関節・直交座標の制約や特異点に対応した。
原題: HapticGiant: A Novel Very Large Kinesthetic Haptic Interface with Hierarchical Force Control ／ Michael Fennel, Markus Walker, Dominik Pikos 他
日本語で読む → - 論文6D姿勢推定画像認識
MR6D: 移動ロボット向け6D姿勢推定ベンチマーク
移動ロボットの産業環境における6D姿勢推定のためのデータセットMR6Dを提案し、既存手法が遠距離視点や自己遮蔽などの課題で性能不足であることを示した。
原題: MR6D: Benchmarking 6D Pose Estimation for Mobile Robots ／ Anas Gouda, Shrutarv Awasthi, Christian Blesing 他
日本語で読む → - 論文外骨格/適応制御ロボティクス
文脈認識型外骨格支援に向けて：コンピュータビジョンによる荷重推定とユーザ中心最適化空間の統合
産業用腰支援外骨格において、持ち上げ前の荷重をVision Transformerで推定し、ユーザの筋活動・不快感・選好に基づく最適化空間で適応制御することで、静的制御より腰筋活動を最大23%低減した。
原題: Toward Context-Aware Exoskeleton Assistance: Integrating Computer Vision Payload Estimation with a User-Centric Optimization Space ／ Andrea Dal Prete, Seyram Ofori, Chan Yon Sin 他
日本語で読む → - 論文協調マニピュレーションロボティクス
CollaBot: 視覚言語ガイドによる同時協調マニピュレーション
視覚言語モデルを活用し、複数ロボットが大型物体を協調して把持・運搬するための汎用フレームワークを提案。実環境を含む実験で従来手法を上回る72%の成功率を達成した。
原題: CollaBot: Vision-Language Guided Simultaneous Collaborative Manipulation ／ Kun Song, Gaoming Chen, Shentao Ma 他
日本語で読む → - 論文ドローン計画ロボティクス
LLM駆動の自己洗練による実体ドローンタスクプランニング
産業用ドローンのタスク計画において、連続状態評価と階層的ビヘイビアツリー修正によりLLMが経験から自己洗練するシステムSRDroneを提案し、成功率を大幅に向上させた。
原題: LLM-Driven Self-Refinement for Embodied Drone Task Planning ／ Deyu Zhang, Xicheng Zhang, Jiahao Li 他
日本語で読む → - 論文運動計画ロボティクス
適応的ラティスベース運動計画
パラメータが不確かな非線形システムに対し、オンラインデータでモデル集合を更新しながらラティスベースの運動計画を行う適応手法を提案し、チューブを用いて衝突回避を保証する。
原題: Adaptive Lattice-based Motion Planning ／ Abhishek Dhar, Sarthak Mishra, Spandan Roy 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
連続アクションチャンクのためのActor-Critic：スパース報酬下での長期的ロボットマニピュレーションのための強化学習フレームワーク
スパース報酬の長期的ロボット操作タスクにおいて、連続アクションチャンクを安定かつデータ効率的に学習する強化学習フレームワークAC3を提案。ActorとCriticの安定化機構により、少数のデモンストレーションで高い成功率を達成。
原題: Actor-Critic for Continuous Action Chunks: A Reinforcement Learning Framework for Long-Horizon Robotic Manipulation with Sparse Reward ／ Jiarui Yang, Bin Zhu, Jingjing Chen 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
脚式ロボットの動的動作のための3段階全身外乱抑制制御フレームワーク
脚式ロボットの不確実性・外乱・故障に対処するため、移動ホライズン拡張状態オブザーバと3段階全身外乱抑制制御を組み合わせたフレームワークを提案し、シミュレーションと四脚ロボット実験で有効性を検証した。
原題: A Three-Level Whole-Body Disturbance Rejection Control Framework for Dynamic Motions in Legged Robots ／ Bolin Li, Gewei Zuo, Zhixiang Wang 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
カメラ空間で行動を接地する観測中心の視覚-言語-行動ポリシー
ロボットの手先姿勢をロボット基準座標系ではなくカメラ座標系で予測するOC-VLAを提案し、視点変化への汎化とタスク成功率を改善した。
原題: Grounding Actions in Camera Space: Observation-Centric Vision-Language-Action Policy ／ Tianyi Zhang, Haonan Duan, Haoran Hao 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
CO-RFT: チャンク型オフライン強化学習による視覚-言語-行動モデルの効率的ファインチューニング
VLAモデルをアクションチャンキング対応のオフライン強化学習でファインチューニングする手法を提案し、実環境で成功率57%向上・サイクルタイム22.3%短縮を達成した。
原題: CO-RFT: Efficient Fine-Tuning of Vision-Language-Action Models through Chunked Offline Reinforcement Learning ／ Dongchi Huang, Zhirui Fang, Tianle Zhang 他
日本語で読む → - 論文人間-ロボットインタラクションロボティクス
産業メタバースにおけるリアルタイム人間-ロボットインタラクションのためのタスク指向エッジ支援クロスシステム設計
産業メタバースでの人間-デバイス間インタラクションを実現するため、デジタルツインを活用したタスク指向エッジ支援クロスシステムフレームワークを提案し、人間参加型メタ学習で予測精度を向上させた。
原題: Task-Oriented Edge-Assisted Cross-System Design for Real-Time Human-Robot Interaction in Industrial Metaverse ／ Kan Chen, Zhen Meng, Xiangmin Xu 他
日本語で読む → - 論文VLA画像認識
離散拡散VLA：視覚言語行動ポリシーの行動デコーディングに離散拡散を導入
行動チャンクを離散化し、統合トランスフォーマー内で離散拡散により並列デコーディングするVLAを提案。適応的なデコーディング順序と再マスキングで誤り訂正を行い、LIBEROやSimplerEnvで高い成功率と事前学習能力の保持を実現した。
原題: Discrete Diffusion VLA: Bringing Discrete Diffusion to Action Decoding in Vision-Language-Action Policies ／ Zhixuan Liang, Yizhuo Li, Tianshuo Yang 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
BEASST: 行動エントロピー勾配に基づく移動ロボットの適応的ソース探索
信号強度を確率とみなし行動エントロピーで探索と活用を適応的に切り替える移動ロボットのソース探索手法を提案し、DARPA SubTなどで従来法より15%短い経路と20%速い発見を達成した。
原題: BEASST: Behavioral Entropic Gradient based Adaptive Source Seeking for Mobile Robots ／ Donipolo Ghimire, Aamodh Suresh, Carlos Nieto-Granda 他
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