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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: 2025/7/1 ／ 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 →- 論文共同設計ロボティクス
ロボットを「〜のために」ではなく「〜と共に」設計する：司法精神医療におけるエンパワーメント相互作用のための共同設計フレームワーク
司法精神医療の現場で、患者・介護者・療法士と共同設計ワークショップを行い、ストレス監視と相互作用行動追跡を行うコンパニオンロボットの開発プロセスを検討した研究。
原題: Designing Robots with, not for: A Co-Design Framework for Empowering Interactions in Forensic Psychiatry ／ Qiaoqiao Ren, Remko Proesmans, Arend Pissens 他
日本語で読む → - 論文経路計画・制御ロボティクス
ロボット一輪車のための経路計画と制御の統合
ロボット一輪車に特化して経路計画と制御を統合する手法を提案し、直線・曲線区間ごとに加速・旋回を割り当て、車輪の滑り限界を考慮して曲率を最適化、数値シミュレーションで有効性を示した。
原題: Integrating path-planning and control for robotic unicycles ／ Máté B. Vizi, Dénes Tákács, Gábor Stépán 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
RoboBrain 2.0 技術報告
視覚と言語を統合し、実環境での知覚・推論・計画を担う具現化基盤モデルRoboBrain 2.0を提案。7Bと32Bの2種類で、空間理解や時系列意思決定タスクで高い性能を示す。
原題: RoboBrain 2.0 Technical Report ／ BAAI RoboBrain Team, Mingyu Cao, Huajie Tan 他
日本語で読む → - 論文モーション生成cs.GR
MOSPA: 空間オーディオに駆動される人間モーション生成
空間オーディオに反応する人間の動きを生成するため、初の空間オーディオ駆動モーション(SAM)データセットを構築し、拡散モデルベースの生成フレームワークMOSPAを提案した。
原題: MOSPA: Human Motion Generation Driven by Spatial Audio ／ Shuyang Xu, Zhiyang Dou, Mingyi Shi 他
日本語で読む → - 論文医療ロボティクスロボティクス
触覚誘導ロボット超音波：肋間撮像のための事前計画スキャンパス写像
触覚センサで肋骨形状を取得し、事前計画したスキャンパスを肋間に合わせて写像するロボット超音波システムを提案。
原題: Tactile-Guided Robotic Ultrasound: Mapping Preplanned Scan Paths for Intercostal Imaging ／ Yifan Zhang, Dianye Huang, Nassir Navab 他
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
外部操舵式ソフト成長ロボットによる管内・巣穴の3D操舵と自己位置推定
先端が伸びるソフトロボットに外部から操舵するマウントを取り付け、枝分かれや急カーブのある細い配管・動物の巣穴を3Dで進みながらGPSなしで自己位置を推定できるようにした。
原題: 3D Steering and Localization in Pipes and Burrows using an Externally Steered Soft Growing Robot ／ Yimeng Qin, Jared Grinberg, William Heap 他
日本語で読む → - 論文3D認識画像認識
SegVec3D: ロボットマニピュレーションのための3Dオブジェクトベクトル埋め込み手法
注意機構と埋め込み学習を組み合わせ、3D点群のインスタンスセグメンテーションと自然言語とのクロスモーダル整列を統合したフレームワークを提案。
原題: SegVec3D: A Method for Vector Embedding of 3D Objects Oriented Towards Robot manipulation ／ Zhihan Kang, Boyu Wang
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
触覚フィードバックに基づくロボットキャリブレーションでSim-to-Real転移を改善
タッチスクリーンを用いた触覚フィードバックで実環境のエンドエフェクタ位置を取得し、線形変換とニューラルネットワークでシミュレーションと実機の位置ずれを補正する手法を開発した。
原題: Robotic Calibration Based on Haptic Feedback Improves Sim-to-Real Transfer ／ Juraj Gavura, Michal Vavrecka, Igor Farkas 他
日本語で読む → - 論文キャリブレーションロボティクス
地上車両における複数LiDARとGNSS支援INSのための共同最適化に基づくターゲットレス外部キャリブレーション
人工ターゲットや視野重複を必要とせず、GNSS支援INSの既知の設置高さを利用した観測モデルと共同最適化により、複数LiDARとGNSS-INS間の外部キャリブレーションを平面運動下でも高精度に行う手法を提案した。
原題: Joint Optimization-based Targetless Extrinsic Calibration for Multiple LiDARs and GNSS-Aided INS of Ground Vehicles ／ Junhui Wang, Yan Qiao, Chao Gao 他
日本語で読む → - 論文ロバスト性/安全要件ロボティクス
視覚ベースAIシステムのための状況カバレッジによるロバスト性要件カバレッジ
カメラ劣化を考慮したAI知覚システムのロバスト性安全要件を、ノイズ要因分析と状況カバレッジ分析を統合して体系的に導出するフレームワークを提案する。
原題: Robustness Requirement Coverage using a Situation Coverage Approach for Vision-based AI Systems ／ Sepeedeh Shahbeigi, Nawshin Mannan Proma, Victoria Hodge 他
日本語で読む → - 論文両手操作ロボティクス
Ag2x2: ゼロショット両手操作のためのロバストなエージェント非依存視覚表現
物体状態と手の動きを協調的にエンコードする視覚表現を提案し、人間の動画から両手操作スキルをゼロショット学習。13タスクで73.5%の成功率を達成。
原題: Ag2x2: Robust Agent-Agnostic Visual Representations for Zero-Shot Bimanual Manipulation ／ Ziyin Xiong, Yinghan Chen, Puhao Li 他
日本語で読む → - 論文ステレオマッチング/深度推定画像認識
S²M²: 信頼性の高い深度推定のためのスケーラブルなステレオマッチングモデル
解像度や視差範囲に依存しない汎用ステレオマッチングを目指し、計算コストを抑えつつグローバルマッチングを実現するマルチ解像度トランスフォーマーと新損失関数を提案。Middlebury v3とETH3Dで最高精度を達成。
原題: {S\textsuperscript{2}M\textsuperscript{2}}: Scalable Stereo Matching Model for Reliable Depth Estimation ／ Junhong Min, Youngpil Jeon, Jimin Kim 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
ハイブリッド最適化によるホモトピー経路に基づく調和ポテンシャル場のカスタマイズ
森林環境のような複雑な作業空間において、調和ポテンシャル場のホモトピー経路を自動的に設計し、所望のトポロジー特性を持つナビゲーション制御を可能にするハイブリッド最適化手法を提案した。
原題: Customize Harmonic Potential Fields via Hybrid Optimization over Homotopic Paths ／ Shuaikang Wang, Tiecheng Guo, Meng Guo
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
着衣前ステップの評価：模倣学習による医療用衣類の展開
医療用ガウンやエプロンを着せる前段階として、折り畳まれた衣類を模倣学習で展開する手法を提案し、動的な動きの有効性を検証した。
原題: Evaluating the Pre-Dressing Step: Unfolding Medical Garments Via Imitation Learning ／ David Blanco-Mulero, Júlia Borràs, Carme Torras
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
PRAG: 手続き型アクション生成器
ロボットの接触を伴う多段階マニピュレーションタスクを、記号検証と物理検証を通して自動生成する手法を提案。最大15アクションの実行可能なタスクを数百万通り生成できる。
原題: PRAG: Procedural Action Generator ／ Michal Vavrecka, Radoslav Skoviera, Gabriela Sejnova 他
日本語で読む → - 論文自動運転知覚画像認識
Co-Win: 協調ウィンドウ処理によるLiDAR点群の物体検出とインスタンスセグメンテーション
LiDAR点群をBEV表現に変換し、ウィンドウベースの階層的バックボーンとクエリベースのデコーダで物体検出とマスクベースのインスタンスセグメンテーションを同時に行う自動運転向け知覚フレームワークを提案。
原題: Co-Win: Joint Object Detection and Instance Segmentation in LiDAR Point Clouds via Collaborative Window Processing ／ Haichuan Li, Tomi Westerlund
日本語で読む → - 論文車輪脚ロボットロボティクス
操舵性と適応性を高めた再構成車輪脚ロボット
前脚の股関節ロールをヨーに置き換えた新型車輪脚ロボットFLORESを提案し、強化学習制御で車輪移動と脚移動を滑らかに切り替える。
原題: A Reconfigured Wheel-Legged Robot for Enhanced Steering and Adaptability ／ Zhicheng Song, Jinglan Xu, Chunxin Zheng 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
FOUNDER: 世界モデルに基盤モデルを接地させたオープンエンド身体性意思決定
基盤モデルの知識と世界モデルのダイナミクスを統合し、報酬なしでテキストや動画で指定された多様なタスクを身体性環境で解くフレームワークを提案。
原題: FOUNDER: Grounding Foundation Models in World Models for Open-Ended Embodied Decision Making ／ Yucen Wang, Rui Yu, Shenghua Wan 他
日本語で読む → - 論文自動運転画像認識
実時間自動運転のための視覚言語クロスアテンション
単一の視覚言語モデルでカメラ画像・地図・ウェイポイントを統合し、ステアリングと速度を出力する自動運転手法を提案。
原題: Vision-Language Cross-Attention for Real-Time Autonomous Driving ／ Santosh Patapati, Trisanth Srinivasan, Murari Ambati
日本語で読む → - 論文モデル予測制御ロボティクス
ZipMPC：模倣学習による圧縮された文脈依存型MPCコスト
長期的なMPCの振る舞いを模倣し、短い予測ホライズンでも高性能を発揮する文脈依存型コスト関数を学習する手法を提案。自動運転レースで有効性を実証。
原題: ZipMPC: Compressed Context-Dependent MPC Cost via Imitation Learning ／ Rahel Rickenbach, Alan A. Lahoud, Erik Schaffernicht 他
日本語で読む → - 論文実験自動化ロボティクス
表面濡れ性測定のための自動接触角試験機（ACAT）の設計と開発
3Dプリント材料の表面濡れ性を自動測定するロボットセルを開発し、精密液滴吐出と3軸ロボットで手動試験の限界を克服した。
原題: Design and Development of an Automated Contact Angle Tester (ACAT) for Surface Wettability Measurement ／ Connor Burgess, Kyle Douin, Amir Kordijazi
日本語で読む → - 論文運動計画ロボティクス
凸集合グラフにおける最短ウォークを用いた離散・連続混合計画
凸集合グラフ（GCS）における最短ウォーク問題を定式化し、半正定値計画による下界生成と増分探索で近似解を求める手法を提案。ロボットの衝突回避運動計画やスキル連鎖、ハイブリッドシステムの最適制御に応用。
原題: Mixed Discrete and Continuous Planning using Shortest Walks in Graphs of Convex Sets ／ Savva Morozov, Tobia Marcucci, Bernhard Paus Graesdal 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
不確実環境における視界を考慮した暗黙的双対制御ナビゲーション
知覚不確実性と制御を統合した双対制御問題として、視界制限下での衝突回避と探索・活用のバランスを暗黙的に行うモデル予測パスインテグラル(VA-MPPI)を提案し、未観測障害物との衝突を大幅に削減した。
原題: Implicit Dual-Control for Visibility-Aware Navigation in Unstructured Environments ／ Benjamin Johnson, Qilun Zhu, Robert Prucka 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
LLM誘導強化学習による衝突回避を伴うフォーメーション制御
大規模言語モデルを活用して報酬関数を動的に生成・調整し、マルチエージェント強化学習による衝突回避を伴うフォーメーション制御を効率化するフレームワークを提案した。
原題: Application of LLM Guided Reinforcement Learning in Formation Control with Collision Avoidance ／ Chenhao Yao, Zike Yuan, Xiaoxu Liu 他
日本語で読む → - 論文GUIエージェントロボティクス
MobileUse: 階層的リフレクションを備えた自律モバイル操作GUIエージェント
モバイル操作を自動化するGUIエージェントMobileUseを提案。階層的リフレクションで長期的タスクのエラー回復を実現し、能動的探索で未知環境のコールドスタート問題に対処、AndroidWorldとAndroidLabで最高性能を達成した。
原題: MobileUse: A GUI Agent with Hierarchical Reflection for Autonomous Mobile Operation ／ Ning Li, Xiangmou Qu, Jiamu Zhou 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
BT-TL-DMPs：ビヘイビアツリー・時相論理・動的運動プリミティブを統合したロボットTAMPフレームワーク
模倣学習で得た操作スキルを、時相論理で記述した長期的タスクの制約下で新環境に適応させるため、ビヘイビアツリー・STL・DMPを階層的に統合した枠組みを提案し、実機実験で有効性を示した。
原題: BT-TL-DMPs: A Novel Robot TAMP Framework Combining Behavior Tree, Temporal Logic and Dynamical Movement Primitives ／ Zezhi Liu, Shizhen Wu, Hanqian Luo 他
日本語で読む → - 論文HRIロボティクス
軽量深層学習による協働ロボットのハンドジェスチャー認識
1103パラメータ・22KBの超軽量モデルで8種類のジェスチャーを93.5%の精度で認識し、UR5ロボットをROS2上でリアルタイム制御した。
原題: Hand Gesture Recognition for Collaborative Robots Using Lightweight Deep Learning in Real-Time Robotic Systems ／ Muhtadin, I Wayan Agus Darmawan, Muhammad Hilmi Rusydiansyah 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
生物に着想を得たハイブリッドマップ：モバイル協働ロボットナビゲーションのための空間暗黙ローカルフレームとトポロジカルマップ
人間の空間認識に倣い、空間情報と学習特徴を統合したローカルフレームをトポロジカルマップに組み込み、RRT*ベースのナビゲーションを実現した研究。
原題: Bio-Inspired Hybrid Map: Spatial Implicit Local Frames and Topological Map for Mobile Cobot Navigation ／ Tuan Dang, Manfred Huber
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
物体検出を活用した目標条件付き強化学習による汎用的なマニピュレーション
事前学習済み物体検出モデルでテキスト指示から対象物を特定し、マスクベースの目標条件付けを行うことで、未知の物体にも対応できる汎用的なリーチ・把持を強化学習で実現した。
原題: Versatile and Generalizable Manipulation via Goal-Conditioned Reinforcement Learning with Grounded Object Detection ／ Huiyi Wang, Fahim Shahriar, Alireza Azimi 他
日本語で読む → - 論文移動ロボットナビゲーションロボティクス
安全な移動ロボットナビゲーションのための非線形モデル予測制御のステップバイステップガイド
障害物環境を安全に移動する移動ロボットのための非線形モデル予測制御(NMPC)の理論から実装までを段階的に解説した技術レポート。
原題: A Step-by-step Guide on Nonlinear Model Predictive Control for Safe Mobile Robot Navigation ／ Dennis Benders, Laura Ferranti, Johannes Köhler
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