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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 →- 論文キャリブレーションロボティクス
ターゲットベースのマルチLiDAR・マルチカメラ外部キャリブレーションシステム
倉庫で収集した実データを用い、カスタムChArUcoボードと非線形最適化によりマルチLiDAR・マルチカメラ間の外部キャリブレーションを高精度に行う手法を提案した。
原題: A Target-based Multi-LiDAR Multi-Camera Extrinsic Calibration System ／ Lorenzo Gentilini, Pierpaolo Serio, Valentina Donzella 他
日本語で読む → - 論文拡散言語モデル機械学習
データ制約下では拡散モデルが自己回帰モデルを上回る
データが乏しく計算資源が豊富な状況でマスク付き拡散言語モデルを系統的に検証し、自己回帰モデルより優れることとその理由（ランダムマスクによる暗黙のデータ拡張）を明らかにした。
原題: Diffusion Beats Autoregressive in Data-Constrained Settings ／ Mihir Prabhudesai, Mengning Wu, Amir Zadeh 他
日本語で読む → - 論文慣性オドメトリロボティクス
FTIN: 周波数-時間統合ネットワークによる慣性オドメトリ
IMU信号の冗長性による情報ボトルネックを解消するため、周波数領域と時間領域の情報を融合する慣性オドメトリのフレームワークを提案した。
原題: FTIN: Frequency-Time Integration Network for Inertial Odometry ／ Shanshan Zhang, Qi Zhang, Siyue Wang 他
日本語で読む → - 論文群制御cond-mat.soft
ロボットマターにおける創発的相互作用が集合的フラストレーションを引き起こす
多数の学習する粒子が相互作用するロボットマターのモデルを構築し、学習レジーム間の遷移や粒子種の創発、フラストレーション、臨界性を伴う密度依存相転移を発見した。
原題: Emergent interactions lead to collective frustration in robotic matter ／ Onurcan Bektas, Adolfo Alsina, Steffen Rulands
日本語で読む → - 論文遠隔操作ロボティクス
電気自動車バッテリー分解のためのデジタルツインと拡張現実を用いた遠隔操作
EVバッテリーの安全な分解・選別に向け、デジタルツインとXRを活用した遠隔操作システムを提案し、オンラインパイロット研究でユーザビリティを評価した。
原題: Digital twin and extended reality for teleoperation of the electric vehicle battery disassembly ／ Tero Kaarlela, Sami Salo, Jose Outeiro
日本語で読む → - 論文医療ロボティクスロボティクス
眼科手術における遠隔操作手術ロボットシステムのツール制御モード
眼科手術用遠隔操作ロボットにおいて、術者がツール先端を操作する「内側制御モード」と根元を操作する「外側制御モード」を比較し、内側制御と大きなスケーリング係数が精度と組織損傷低減に優れることを示した。
原題: Control Modes of Teleoperated Surgical Robotic System's Tools in Ophthalmic Surgery ／ Haoran Wang, Yasamin Foroutani, Matthew Nepo 他
日本語で読む → - 論文世界モデル機械学習
世界モデル批判
世界モデルの目的を「実世界の行動可能な可能性をシミュレートし目的に沿った推論と行動を可能にすること」と定義し、設計次元を整理した上で、新しい生成潜在予測アーキテクチャを提案する。
原題: Critique of World Model ／ Eric Xing, Mingkai Deng, Jinyu Hou
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
災害対応におけるエルゴディック探索のための開始位置最適化
災害対応ロボットチームの開始位置をエルゴディック最適化の制約として組み込み、異種ロボットにも対応できる手法を提案し、固定開始位置より探索性能が向上することを示した。
原題: Optimizing Start Locations in Ergodic Search for Disaster Response ／ Ananya Rao, Alyssa Hargis, David Wettergreen 他
日本語で読む → - 論文音源定位ロボティクス
屋外環境における人間-ロボットインタラクションのための音源定位
マイクアレイとオペレータ近くのマイクを組み合わせ、雑音環境下で話者の方向を高精度に推定する手法を提案した論文。
原題: Sound Source Localization for Human-Robot Interaction in Outdoor Environments ／ Victor Liu, Timothy Du, Jordy Sehn 他
日本語で読む → - 論文探索ロボティクス
LITE: 学習統合型トポロジカル探索による多階層屋内環境の探査
YOLO11による階層・階段のトポロジー構築と注意機構ベースの2D探索方策を組み合わせ、多階層屋内を効率的に探索するフレームワークを提案。
原題: LITE: A Learning-Integrated Topological Explorer for Multi-Floor Indoor Environments ／ Junhao Chen, Zhen Zhang, Chengrui Zhu 他
日本語で読む → - 論文HRIロボティクス
違いに配慮した設計：人間の特性が協働ロボットの知覚に与える影響
オンライン実験で112人が28種類の人間とロボットの協働動画を評価し、ロボットの行動と相手の特性（高齢者など）が評価にどう影響するかを調べた。
原題: Designing for Difference: How Human Characteristics Shape Perceptions of Collaborative Robots ／ Sabrina Livanec, Laura Londoño, Michael Gorki 他
日本語で読む → - 論文ソーシャルロボティクスロボティクス
ウェルビーイング支援のためのエンドツーエンド音声言語モデルを活用した個別化ソーシャルアシスティブ・ロボット
ソーシャルアシスティブ・ロボットにエンドツーエンドの音声言語モデルを統合し、ユーザー調査を通じて共感フィードバックや自然な会話の実現可能性と、非言語行動の同期や応答の多様性に関する課題を明らかにした。
原題: Personalized Socially Assistive Robots With End-to-End Speech-Language Models For Well-Being Support ／ Mengxue Fu, Zhonghao Shi, Minyu Huang 他
日本語で読む → - 論文宇宙ロボティクスロボティクス
軌道サービスハブ向けモジュール式移動点検・保守ロボットの設計
軌道上倉庫の自動運用に向け、歩行マニピュレータに搭載可能なモジュール式移動点検ロボット（MIM）の設計と運用構想を提示した。
原題: Design of a Modular Mobile Inspection and Maintenance Robot for an Orbital Servicing Hub ／ Tianyuan Wang, Mark A Post, Mathieu Deremetz
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
ReAL-AD: 人間らしい階層的推論を実現するエンドツーエンド自動運転
人間の認知モデルに基づく3層推論（戦略・判断・操作）をVLMで強化し、エンドツーエンド自動運転の計画精度と安全性を30%以上向上させたフレームワーク。
原題: ReAL-AD: Towards Human-Like Reasoning in End-to-End Autonomous Driving ／ Yuhang Lu, Jiadong Tu, Yuexin Ma 他
日本語で読む → - 論文自動運転計画ロボティクス
拡散モデルによる失敗サンプラーを用いた自動運転車のロバスト計画
交差点での衝突を引き起こすセンサーノイズを拡散モデルで生成し、それを用いて自動運転車のロバストな計画手法を提案した。
原題: Robust Planning for Autonomous Vehicles with Diffusion-Based Failure Samplers ／ Juanran Wang, Marc R. Schlichting, Mykel J. Kochenderfer
日本語で読む → - 論文強化学習機械学習
深層強化学習ネットワークのオンライン訓練とプルーニング
強化学習の特徴抽出ネットワーク（OFENet）を対象に、訓練とプルーニングを同時に行う手法を提案し、計算・メモリコストを削減する。
原題: Online Training and Pruning of Deep Reinforcement Learning Networks ／ Valentin Frank Ingmar Guenter, Athanasios Sideris
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
Tree-SLAM: 果樹園の個々の樹木を効率的にマッピングするセマンティック物体SLAM
果樹園で個々の樹木を高精度にマッピングするため、RGB-D画像から幹を検出・再識別し、GPSやオドメトリと統合するセマンティックSLAMを開発した。
原題: Tree-SLAM: semantic object SLAM for efficient mapping of individual trees in orchards ／ David Rapado-Rincon, Gert Kootstra
日本語で読む → - 論文UAV配置最適化機械学習
GeoHopNet: Hopfield拡張スパース空間注意による動的UAV拠点配置問題
都市低空UAVの動的拠点配置のため、距離バイアス注意とK近傍スパース注意、Hopfield外部記憶を組み合わせたネットワークを提案し、大規模問題で高速かつ高品質な解を得た。
原題: GeoHopNet: Hopfield-Augmented Sparse Spatial Attention for Dynamic UAV Site Location Problem ／ Jianing Zhi, Xinghua Li, Zidong Chen
日本語で読む → - 論文適応制御ロボティクス
オンライン方策最適化によるロボット制御器の高速非エピソード適応チューニング
エピソードや状態リセットなしの単一軌道で時変ダイナミクスに適応するオンライン方策最適化アルゴリズムM-GAPSを提案し、クアッドロータとAckermann車の実機で有効性を示した。
原題: Fast Non-Episodic Adaptive Tuning of Robot Controllers with Online Policy Optimization ／ James A. Preiss, Fengze Xie, Yiheng Lin 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
IMU不要、視覚だけで飛行姿勢を学習
下向きイベントカメラと小型リカレント畳み込みニューラルネットワークを用い、慣性センサなしでクアッドロータの姿勢と回転速度を推定して飛行制御を実現した。
原題: All Eyes, no IMU: Learning Flight Attitude from Vision Alone ／ Jesse J. Hagenaars, Stein Stroobants, Sander M. Bohte 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
拡散モデルによる想像的協調で両手マニピュレーションを実現
動画予測と行動予測を拡散モデルで統合し、推論時には動画予測を省略できる効率的な両手操作フレームワークを提案。シミュレーションと実機で成功率を大幅に向上させた。
原題: Diffusion-Based Imaginative Coordination for Bimanual Manipulation ／ Huilin Xu, Jian Ding, Jiakun Xu 他
日本語で読む → - 論文自動運転/地図生成ロボティクス
群衆車両による都市規模ベクター地図のエンドツーエンド生成
複数の一般車両が収集したデータをTrip-Aware Transformerで統合し、都市規模の高精度ベクター地図をエンドツーエンドで生成する手法を提案。
原題: End-to-End Generation of City-Scale Vectorized Maps by Crowdsourced Vehicles ／ Zebang Feng, Miao Fan, Bao Liu 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
高速安定性検証と安定再配置計画によるオンライン3Dビンパッキング
オンラインビンパッキングにおいて、荷崩れしない安定配置を効率的に判定するLBCPと、既存アイテムを安全に再配置するSRPを組み合わせ、強化学習方策に安定性保証と再構成能力を付与したフレームワークを提案。
原題: Online 3D Bin Packing with Fast Stability Validation and Stable Rearrangement Planning ／ Ziyan Gao, Lijun Wang, Yuntao Kong 他
日本語で読む → - 論文手術フェーズ認識画像認識
Geo-RepNet: 内視鏡的粘膜下層剥離術における手術フェーズ認識のための幾何情報を考慮した表現学習
内視鏡手術の深度情報を活用し、RGB画像と組み合わせることで手術フェーズ認識の精度を高める幾何情報考慮型フレームワークを提案。
原題: Geo-RepNet: Geometry-Aware Representation Learning for Surgical Phase Recognition in Endoscopic Submucosal Dissection ／ Rui Tang, Haochen Yin, Guankun Wang 他
日本語で読む → - 論文オフライン強化学習/計画AI
一貫性軌道計画：オフラインモデルベース強化学習のための高品質で効率的な軌道最適化
拡散モデルベースの計画における計算コスト問題を解決するため、Consistency Trajectory Modelを活用した一貫性軌道計画（CTP）を提案。D4RLベンチマークで既存手法を上回り、120倍以上の推論高速化を実現した。
原題: Consistency Trajectory Planning: High-Quality and Efficient Trajectory Optimization for Offline Model-Based Reinforcement Learning ／ Guanquan Wang, Takuya Hiraoka, Yoshimasa Tsuruoka
日本語で読む → - 論文ニューロシンボリック/知識グラフAI
マルチモーダル言語モデルと知識グラフを統合したニューロシンボリックロボットフレームワーク
マルチモーダル言語モデルの知覚能力と知識グラフ・オントロジーの構造的表現を組み合わせ、プラットフォーム非依存なロボット行動生成を可能にするニューロシンボリック枠組みを提案した。
原題: Bridging Bots: from Perception to Action via Multimodal-LMs and Knowledge Graphs ／ Margherita Martorana, Francesca Urgese, Mark Adamik 他
日本語で読む → - 論文協調制御ロボティクス
マルチ残差エキスパート混合学習によるマルチ車両システムの協調制御
交通流を制御する自動運転車のラグランジアン交通制御において、複数の名目ポリシーを交通シナリオに応じて動的に選択し、残差強化学習で補正するMRMELフレームワークを提案した。
原題: Multi-residual Mixture of Experts Learning for Cooperative Control in Multi-vehicle Systems ／ Vindula Jayawardana, Sirui Li, Yashar Farid 他
日本語で読む → - 論文移動マニピュレーションロボティクス
移動マニピュレーションのための確率的な人間意図予測：人間に着想を得た制約下での評価
人間のナビゲーションとマニピュレーションの意図を二層の信念で確率的に推定するGUIDERを提案し、Isaac Simでの25試行でベースラインより高い安定性を示した。
原題: Probabilistic Human Intent Prediction for Mobile Manipulation: An Evaluation with Human-Inspired Constraints ／ Cesar Alan Contreras, Manolis Chiou, Alireza Rastegarpanah 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
閉リンク機構を持つ二足歩行ロボットのための堅牢な強化学習制御
閉リンク機構を明示的に考慮した強化学習フレームワークを提案し、カスタムロボットTopAで多様な地形での安定歩行を実現した。
原題: Robust RL Control for Bipedal Locomotion with Closed Kinematic Chains ／ Egor Maslennikov, Eduard Zaliaev, Nikita Dudorov 他
日本語で読む → - 論文転倒検出/連合学習/ロボットビジョン画像認識
半教師あり連合学習とロボットビジョン確認によるプライバシー保護型多段階転倒検出フレームワーク
半教師あり連合学習による転倒検出、屋内測位・ナビゲーション、ロボット搭載カメラによる視覚確認を組み合わせ、プライバシーを保護しながら高信頼に転倒を検出するフレームワークを提案した。
原題: Privacy-Preserving Multi-Stage Fall Detection Framework with Semi-supervised Federated Learning and Robotic Vision Confirmation ／ Seyed Alireza Rahimi Azghadi, Truong-Thanh-Hung Nguyen, Helene Fournier 他
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