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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 →- 論文経路計画ロボティクス
SMART-OC: 動的障害物と時空間変動流に対するリアルタイム時間リスク最適再計画アルゴリズム
無人水上艇（USV）が動的障害物や時空間的に変化する海流下で、衝突リスクと時間コストを統合した時間リスク最適経路をリアルタイムに再計画するアルゴリズムSMART-OCを提案し、シミュレーションで有効性を示した。
原題: SMART-OC: A Real-time Time-risk Optimal Replanning Algorithm for Dynamic Obstacles and Spatio-temporally Varying Currents ／ Reema Raval, Shalabh Gupta
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
少数のデモから長期タスクを計画・実行する神経記号模倣学習
少数のスキルデモから連続制御方策と記号的なタスク抽象化を同時に学習し、長期タスクの計画と実行を可能にする神経記号フレームワークを提案。
原題: Few-Shot Neuro-Symbolic Imitation Learning for Long-Horizon Planning and Acting ／ Pierrick Lorang, Hong Lu, Johannes Huemer 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
衝突回避のためのマルチモーダルモデル予測パス積分制御
自動運転車の経路計画と意思決定のため、複数のモードで多様な軌道を探索するマルチモーダルモデル予測パス積分制御を提案し、高忠実度シミュレーションで障害物回避性能を実証した。
原題: Multi-Modal Model Predictive Path Integral Control for Collision Avoidance ／ Alberto Bertipaglia, Dariu M. Gavrila, Barys Shyrokau
日本語で読む → - 論文走行可能領域推定ロボティクス
マルチモーダル自己教師あり学習によるシーン非依存な走行可能領域のラベリングと推定
LiDAR・カメラ・フットプリントを統合した自己教師あり枠組みで走行可能領域を自動ラベリングし、二重ストリームネットワークで高精度に推定する手法を提案。
原題: Scene-Agnostic Traversability Labeling and Estimation via a Multimodal Self-supervised Framework ／ Zipeng Fang, Yanbo Wang, Lei Zhao 他
日本語で読む → - 論文軌道計画ロボティクス
外乱を考慮した空陸両用車両の動的軌道計画
外乱オブザーバで推定した外乱に基づき安全境界を適応調整し、Bスプライン最適化で空陸両用車両の動的軌道を計画する手法を提案した。
原題: Disturbance-Aware Dynamical Trajectory Planning for Air-Land Bimodal Vehicles ／ Shaoting Liu, Wenshuai Yu, Bo Zhang 他
日本語で読む → - 論文自動運転画像認識
SKGE-Swin：スキップステージSwin Transformerによるエンドツーエンド自動運転のウェイポイント予測とナビゲーション
スキップステージ機構を組み込んだSwin Transformerで、ピクセル入力から直接ウェイポイントを予測する自動運転モデルを提案し、CARLAの敵対的シナリオで従来手法を上回る運転スコアを示した。
原題: SKGE-SWIN: End-To-End Autonomous Vehicle Waypoint Prediction and Navigation Using Skip Stage Swin Transformer ／ Fachri Najm Noer Kartiman, Rasim, Yaya Wihardi 他
日本語で読む → - 論文運動計画制御
規則を考慮したゲーム理論的レース用運動計画
自動運転レースにおいて、競技規則を混合論理動的制約で表現し、車両間の相互作用を一般化ナッシュ均衡問題として定式化、反復最適応答で近似する規則準拠の運動計画手法を提案。
原題: Regulation-Aware Game-Theoretic Motion Planning for Autonomous Racing ／ Francesco Prignoli, Francesco Borrelli, Paolo Falcone 他
日本語で読む → - 論文世界モデルロボティクス
新規性検出による世界モデルの分布シフト抑制
変分オートエンコーダを新規性検出器として用い、モデルベース計画中に学習済み世界モデルが訓練データ分布から逸脱するのを防ぐ手法を提案し、DINO-WMに組み込んでデータ効率の向上を示した。
原題: Bounding Distributional Shifts in World Modeling through Novelty Detection ／ Eric Jing, Abdeslam Boularias
日本語で読む → - 論文外骨格制御ロボティクス
脳卒中後の歩行に対するデータ駆動型適応外骨格支援に向けて
脳卒中患者の歩行データからトルクを推定する多タスクTCNを訓練し、IMUを用いたリアルタイム外骨格制御の実現可能性を示した。
原題: Towards Data-Driven Adaptive Exoskeleton Assistance for Post-stroke Gait ／ Fabian C. Weigend, Dabin K. Choe, Santiago Canete 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
視覚基盤モデルと強化学習の統合による物体インタラクションの強化
SAMとYOLOv5をPPOエージェントに組み込み、AI2-THOR環境での物体操作とナビゲーション性能を大幅に向上させた。
原題: Integrating Vision Foundation Models with Reinforcement Learning for Enhanced Object Interaction ／ Ahmad Farooq, Kamran Iqbal
日本語で読む → - 論文触覚HCI
視覚音響融合による手姿勢と接触推定
骨伝導スピーカーと圧電マイクを手に装着し、音響信号とRGB-D画像をグラフ注意ネットワークで統合することで、遮蔽や静的な接触時でも高精度に手の姿勢と接触を推定するウェアラブルシステムを提案。
原題: Visuo-Acoustic Hand Pose and Contact Estimation ／ Yuemin Mao, Uksang Yoo, Yunchao Yao 他
日本語で読む → - 論文モデル予測制御ロボティクス
最適制御とモデル予測制御における衝突回避のための半無限計画法
環境を多数の点、ロボットをパディングされた多角形の集合で表現し、半無限計画問題として定式化した衝突回避を、局所縮約と外部アクティブセット法で効率的に解く手法を提案。楕円体状の状態不確かさに対するロバスト衝突回避も扱い、実機で20Hz動作を実証した。
原題: Semi-Infinite Programming for Collision-Avoidance in Optimal and Model Predictive Control ／ Yunfan Gao, Florian Messerer, Niels van Duijkeren 他
日本語で読む → - 論文動作計画ロボティクス
BOW: 複雑環境における動作計画のためのウィンドウ上のベイズ最適化
到達可能な速度の計画ウィンドウに着目し、制約付きベイズ最適化で制御入力を効率的にサンプリングすることで、速度・加速度制約下でも高速かつ安全な軌道生成を実現する動作計画アルゴリズムを提案した。
原題: BOW: Bayesian Optimization over Windows for Motion Planning in Complex Environments ／ Sourav Raxit, Abdullah Al Redwan Newaz, Paulo Padrao 他
日本語で読む → - 論文身体性AIデータ管理ロボティクス
身体性AIのためのマルチモーダルデータ保存と検索：サーベイ
身体性AIが生成する異種マルチモーダルデータに対し、5つの保存アーキテクチャと5つの検索パラダイムを比較評価し、物理的接地や低遅延性などの要件への適合性と課題を整理したサーベイ。
原題: Multimodal Data Storage and Retrieval for Embodied AI: A Survey ／ Yihao Lu, Hao Tang
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
マルチモーダル力覚センシングと模倣学習による密集クラッタからの優しい物体引き抜き
密集した物体群からロボットが物体を安全に引き抜くため、視覚・固有感覚・触覚・関節トルク・吸着監視を統合した模倣学習を提案し、力覚情報の有効性を検証した。
原題: Gentle Object Retraction in Dense Clutter Using Multimodal Force Sensing and Imitation Learning ／ Dane Brouwer, Joshua Citron, Heather Nolte 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
物理制約下で人間の価値観に沿う対話型ロボット
LLMを搭載したロボットが、家庭内タスクを人間の好みと物理的制約の両方を考慮して実行できるよう、人間のフィードバックからの文脈内学習（ICLHF）フレームワークを提案し、ベンチマークで有効性を示した。
原題: In-situ Value-aligned Human-Robot Interactions with Physical Constraints ／ Hongtao Li, Ziyuan Jiao, Xiaofeng Liu 他
日本語で読む → - 論文筋骨格モデル/歩行ロボティクス
筋骨格系の歩行制御のための接触リッチで変形可能な足部モデル
人間の足の接触と変形を詳細にモデル化し、二段階の強化学習で自然な歩行を実現。従来の剛体モデルより精度が向上し、人型ロボットへの応用も期待される。
原題: Contact-Rich and Deformable Foot Modeling for Locomotion Control of the Human Musculoskeletal System ／ Haixin Gong, Chen Zhang, Yanan Sui
日本語で読む → - 論文形状・姿勢推定画像認識
OmniShape: 実世界におけるゼロショット多仮説形状・姿勢推定
単一観測から未知物体の姿勢と完全形状を推定するため、形状補完を2つのマルチモーダル分布に分離し、条件付き拡散モデルで複数仮説を生成する手法を提案。
原題: OmniShape: Zero-Shot Multi-Hypothesis Shape and Pose Estimation in the Real World ／ Katherine Liu, Sergey Zakharov, Dian Chen 他
日本語で読む → - 論文ロボットハードウェア/ドッキングロボティクス
自己整列型EPMコネクタ：適応型マルチモーダルインターフェースのための汎用ソリューション
電磁永久磁石（EPM）技術を基盤に、自己整列・機械的結合・流体移送・データ通信を小型3Dプリント構造に統合した多機能コネクタを開発し、その有効性を実験的に示した。
原題: Self-Aligning EPM Connector: A Versatile Solution for Adaptive and Multi-Modal Interfaces ／ Bingchao Wang, Adam A. Stokes
日本語で読む → - 論文関節物体認識ロボティクス
ScrewSplat: 関節物体認識のためのエンドツーエンド手法
RGB画像のみから関節物体の幾何形状と関節軸を同時に推定し、ガウススプラッティングで3D再構成と可動部のセグメンテーションを行うエンドツーエンド手法を提案。
原題: ScrewSplat: An End-to-End Method for Articulated Object Recognition ／ Seungyeon Kim, Junsu Ha, Young Hun Kim 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
DEXTER-LLM: 大規模言語モデルによる未知環境でのマルチロボットシステムの動的で説明可能な協調
未知環境で動作するマルチロボットシステムに対し、大規模言語モデルを活用して動的なタスク分解・割り当て・再計画をオンラインで行い、説明可能性も確保するフレームワークを提案した。
原題: DEXTER-LLM: Dynamic and Explainable Coordination of Multi-Robot Systems in Unknown Environments via Large Language Models ／ Yuxiao Zhu, Junfeng Chen, Xintong 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
人間らしい事前知識を活用したアフォーダンス認識型ロボット巧み把持
人間の手の動きを模倣した事前学習と、機能的に不適切な接触領域を避けるアフォーダンス認識モジュールを組み合わせ、自然で汎用的な巧み把持を実現するフレームワークAffordDexを提案。
原題: Towards Affordance-Aware Robotic Dexterous Grasping with Human-like Priors ／ Haoyu Zhao, Linghao Zhuang, Xingyue Zhao 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
ロボットマニピュレーションの強化学習におけるマルチグループ同変拡張
非等長対称性を活用したデータ拡張手法を提案し、オフライン強化学習と組み合わせてロボット操作のサンプル効率を向上させた。
原題: Multi-Group Equivariant Augmentation for Reinforcement Learning in Robot Manipulation ／ Hongbin Lin, Juan Rojas, Kwok Wai Samuel Au
日本語で読む → - 論文安全性制御制御
複数制約と入力境界下でのオンライン安全性を保証するgatekeeper：理論と応用
複数の状態・入力制約下でサイバーフィジカルシステムのオンライン安全性を保証するフレームワーク「gatekeeper」を提案し、バックアップ制御器を用いて無限ホライズンの実行可能軌道を再帰的に構築する。理論的保証とマルチエージェント編隊飛行への応用を示す。
原題: Online Safety under Multiple Constraints and Input Bounds using gatekeeper: Theory and Applications ／ Devansh R. Agrawal, Dimitra Panagou
日本語で読む → - 論文ナビゲーション/VLMロボティクス
言語をコストに：VLMを用いたロボットナビゲーションのための先読み危険地図生成
VLMで視覚シーンを解釈し、動的な危険を事前に予測してリスク考慮型のナビゲーションコストを割り当てるゼロショット手法を提案し、動的環境でのナビゲーション成功率を向上させた。
原題: Language as Cost: Proactive Hazard Mapping using VLM for Robot Navigation ／ Mintaek Oh, Chan Kim, Seung-Woo Seo 他
日本語で読む → - 論文視覚マーカーcs.CR
識別セキュリティタスクのための可変AprilTag
公開環境での敵対的攻撃に備え、固定ではなく調整可能なAprilTagを利用することを提案した論文。
原題: Adjustable AprilTags For Identity Secured Tasks ／ Hao Li
日本語で読む → - 論文飛行制御ロボティクス
昆虫サイズ羽ばたきロボットにおける深層学習ロバストチューブモデル予測制御による曲技飛行
750mgの羽ばたきロボットに深層学習ベースのロバストチューブMPCを実装し、風外乱下でも昆虫のような高速サッカード運動を実現した。
原題: Aerobatic maneuvers in insect-scale flapping-wing aerial robots via deep-learned robust tube model predictive control ／ Yi-Hsuan Hsiao, Andrea Tagliabue, Owen Matteson 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 → - 論文ソーシャルナビゲーションロボティクス
社会的ロボットナビゲーションのための人間協力度評価
対面すれ違い場面で、幾何学的文脈解析に基づき人間の協力度を評価し、適切なタイミングで発話や行動を行う手法を提案した論文。
原題: Assessing Human Cooperation for Enhancing Social Robot Navigation ／ Hariharan Arunachalam, Phani Teja Singamaneni, Rachid Alami
日本語で読む → - 論文6D姿勢推定画像認識
姿勢連続性を考慮した点群表現学習による深度ベースカテゴリレベル6D物体姿勢推定
深度画像のみからカテゴリレベル6D姿勢を推定するHRC-Poseを提案。姿勢の連続性を保つ点群表現を対照学習で獲得し、回転と並進を分離して処理することで高精度かつリアルタイムな推定を実現した。
原題: Learning Point Cloud Representations with Pose Continuity for Depth-Based Category-Level 6D Object Pose Estimation ／ Zhujun Li, Shuo Zhang, Ioannis Stamos
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