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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 →- 論文タスクプランニングロボティクス
VerifyLLM：ロボットの実行前タスク計画をLLMで検証する手法
自然言語の指示を線形時相論理に変換し、LLMの推論で実行前にタスク計画の論理的一貫性や抜けを検証するアーキテクチャを提案した。
原題: VerifyLLM: LLM-Based Pre-Execution Task Plan Verification for Robots ／ Danil S. Grigorev, Alexey K. Kovalev, Aleksandr I. Panov
日本語で読む → - 論文軌道予測画像認識
周辺予測から統合予測へ：自動運転のためのシーン整合的な軌道予測手法の評価
自動運転における軌道予測で、各エージェントを独立に予測する周辺予測と、相互作用を考慮した統合予測の手法を体系的に比較し、精度・多様性・推論効率を評価した。
原題: From Marginal to Joint Predictions: Evaluating Scene-Consistent Trajectory Prediction Approaches for Automated Driving ／ Fabian Konstantinidis, Ariel Dallari Guerreiro, Raphael Trumpp 他
日本語で読む → - 論文HRIロボティクス
信念・欲求・意図ロボットのための効果的な説明：いつ、何を説明するか
キッチンでの掃除タスクを行うロボットを対象に、ユーザーが説明を求める状況と内容の好みを調査し、驚くような行動を特定して効果的な説明を生成する2つのアルゴリズムを提案した。
原題: Effective Explanations for Belief-Desire-Intention Robots: When and What to Explain ／ Cong Wang, Roberto Calandra, Verena Klös
日本語で読む → - 論文協調知覚ロボティクス
3Dマルチオブジェクト・マルチソース統合のための遅延協調知覚フレームワーク
検出モデルにアクセスせず、共有された3Dバウンディングボックスの属性のみを用いて複数車両の知覚結果を遅延融合する手法を提案し、位置・スケール・姿勢誤差を大幅に低減した。
原題: A Late Collaborative Perception Framework for 3D Multi-Object and Multi-Source Association and Fusion ／ Maryem Fadili, Mohamed Anis Ghaoui, Louis Lecrosnier 他
日本語で読む → - 論文検出/FPGA高速化画像認識
FPGAのプログラマブルロジックによる高速化された人工ニューラルネットワークを用いた赤ブドウ検出
FPGAのPL上にFINNアーキテクチャで量子化ANNを実装し、赤ブドウ検出を高速化。MobileNet v1が98%の成功率と6611FPSを達成。
原題: Red grape detection with accelerated artificial neural networks in the FPGA's programmable logic ／ Sandro Costa Magalhães, Marco Almeida, Filipe Neves dos Santos 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
SCREP: シーン座標回帰と証拠学習に基づく知覚認識型軌道生成
証拠学習ベースのシーン座標回帰による姿勢推定と、不確実性の低いシーン座標へカメラを向ける再帰ホライズン軌道最適化を組み合わせ、GPS拒否環境での自律飛行の位置推定精度を向上させる手法を提案。
原題: SCREP: Scene Coordinate Regression and Evidential Learning-based Perception-Aware Trajectory Generation ／ Juyeop Han, Lukas Lao Beyer, Guilherme V. Cavalheiro 他
日本語で読む → - 論文軌道予測ロボティクス
LANet: 車線境界を考慮したロバストな軌道予測手法
車線中心線だけでなく車線境界や道路端など複数の地図要素を活用し、不要な接続を枝刈りすることで計算効率を保ちながら自動運転の軌道予測精度を向上させた研究。
原題: LANet: A Lane Boundaries-Aware Approach For Robust Trajectory Prediction ／ Muhammad Atta ur Rahman, Dooseop Choi, KyoungWook Min
日本語で読む → - 論文HRIHCI
気分調整のためのソーシャルロボットに対するユーザーの懸念：「サンデーブルース」に関するケーススタディ
ソーシャルロボット「Mora」のコンセプトを用いて、週末の終わりの気分低下「サンデーブルース」に対するユーザーの期待や懸念を探り、共感や介入効果、倫理的境界に関する設計上の考慮点を導出した。
原題: User Concerns Regarding Social Robots for Mood Regulation: A Case Study on the "Sunday Blues" ／ Zhuochao Peng, Jiaxin Xu, Jun Hu 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
ハトに着想を得たマルチUAVシステムの3次元障害物検出と回避マニューバ
ハトやティラピアの群れ行動に着想を得て、半分散制御と確率的ロイドアルゴリズムを組み合わせ、マルチUAVが静的・動的障害物を回避しながら3次元空間で編隊を維持する手法を提案した。
原題: Novel Pigeon-inspired 3D Obstacle Detection and Avoidance Maneuver for Multi-UAV Systems ／ Reza Ahmadvand, Sarah Safura Sharif, Yaser Mike Banad
日本語で読む → - 論文走破性推定ロボティクス
動くゆえに学ぶ：経験に基づく屋外ロボットの走破性推定
遠隔操作で得た走行経験を特徴ベクトルに圧縮・クラスタリングし、未知の地形でもリアルタイムに走破性を判断できる経験ベース手法を提案した論文。
原題: I Move Therefore I Learn: Experience-Based Traversability in Outdoor Robotics ／ Miguel Ángel de Miguel, Jorge Beltrán, Juan S. Cely 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
非線形柔軟表面上での異種物体操作を実現する線形制御器
低密度アクチュエータアレイを持つ柔軟操作面MANTA-RAY上で、幾何変換に基づくPID線形フィードバック制御により、多様な形状・重量・テクスチャの物体を安定的に操作する手法を提案した。
原題: Heterogeneous object manipulation on nonlinear soft surface through linear controller ／ Pratik Ingle, Kasper Støy, Andres Faiña
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
StreamVLN：スローファスト文脈モデリングによるストリーミング視覚言語ナビゲーション
視覚と言語の入力からリアルタイムに行動を生成するVLN向けに、高速な対話文脈と低速更新の記憶文脈を組み合わせたストリーミングフレームワークを提案し、低遅延で最先端性能を達成した。
原題: StreamVLN: Streaming Vision-and-Language Navigation via SlowFast Context Modeling ／ Meng Wei, Chenyang Wan, Xiqian Yu 他
日本語で読む → - 論文視線追跡/手術ロボットロボティクス
眼科手術における視線方向の安定追跡
機械学習と従来アルゴリズムを組み合わせ、ランドマーク不要で照明や影の変化に頑健な虹彩検出・視線推定手法を提案し、眼科手術ロボットの制御精度を実証した。
原題: Stable Tracking of Eye Gaze Direction During Ophthalmic Surgery ／ Tinghe Hong, Shenlin Cai, Boyang Li 他
日本語で読む → - 論文テレオペレーションロボティクス
TypeTele: 操作タイプでテレオペレーションに器用さを引き出す
人間の手の動きを模倣するのではなく、ロボットハンド特有の操作タイプをライブラリ化し、MLLMでタスクに適したタイプを選択することで、テレオペレーションの器用さと成功率を向上させるシステムを提案。
原題: TypeTele: Releasing Dexterity in Teleoperation by Dexterous Manipulation Types ／ Yuhao Lin, Yi-Lin Wei, Haoran Liao 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
HAC-LOCO: 連続的な外乱下での四足歩行のための階層型アクティブコンプライアンス制御の学習
外力推定に基づき速度指令を適応させる階層型学習フレームワークを提案し、四足ロボットのロバスト性とコンプライアンスの両立を実現した。
原題: HAC-LOCO: Learning Hierarchical Active Compliance Control for Quadruped Locomotion under Continuous External Disturbances ／ Xiang Zhou, Xinyu Zhang, Qingrui Zhang
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
多関節工具を多指ハンドで操作するための階層型強化学習
ピンセットやハサミのような形が変わる多関節工具を多指ロボットハンドで巧みに操るため、低レベルと高レベルの2層からなる階層型ゴール条件付き強化学習フレームワークを提案し、実機で多様な物体把持に成功した。
原題: Hierarchical Reinforcement Learning for Articulated Tool Manipulation with Multifingered Hand ／ Wei Xu, Yanchao Zhao, Weichao Guo 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
UniTac：触覚センサなしで実現する全身接触センシング
関節センサのみを用いたデータ駆動型の全身接触位置推定手法を提案し、FrankaアームとSpot四足歩行ロボットで有効性を検証した。
原題: UniTac: Whole-Robot Touch Sensing Without Tactile Sensors ／ Wanjia Fu, Hongyu Li, Ivy X. He 他
日本語で読む → - 論文自動運転/運動計画ロボティクス
MP-RBFN：動径基底関数ネットワークによる車両モーションプリミティブの学習
最適制御から得られる車両の運動プリミティブをRBFネットワークで効率的に学習し、従来の半解析手法より7倍高精度かつ低推論時間で生成する手法を提案した。
原題: MP-RBFN: Learning-based Vehicle Motion Primitives using Radial Basis Function Networks ／ Marc Kaufeld, Mattia Piccinini, Johannes Betz
日本語で読む → - 論文強化学習/SNNAI
スパイキングニューラルネットワークとメトロポリス・ヘイスティングスサンプリングによる動的エージェントの制御学習
勾配法を使わずメトロポリス・ヘイスティングスサンプリングでスパイキングニューラルネットワークを強化学習により訓練し、動的エージェント制御を実現するフレームワークを提案した。
原題: Learning to Control Dynamical Agents via Spiking Neural Networks and Metropolis-Hastings Sampling ／ Ali Safa, Farida Mohsen, Ali Al-Zawqari
日本語で読む → - 論文マルチエージェント強化学習AI
生成AIベースのマルチエージェント強化学習：分散エージェント知能に向けた生成的RLエージェントの視点
マルチエージェント強化学習において、生成AIを活用してエージェントを生成モデルとして再定義し、反応的から先制的な意思決定へのパラダイムシフトを提唱する。
原題: GenAI-based Multi-Agent Reinforcement Learning towards Distributed Agent Intelligence: A Generative-RL Agent Perspective ／ Hang Wang, Junshan Zhang
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
流れ関数ベースの複雑な障害物回避ナビゲーション手法
非粘性非圧縮流れ中の2次元剛体面として障害物を表現し、渦パネル法とモデル予測制御を組み合わせて、複雑な環境でのクアッドコプターの障害物回避を実現した。
原題: Stream Function-Based Navigation for Complex Quadcopter Obstacle Avoidance ／ Sean Smith, Emmanuel Witrant, Ya-Jun Pan
日本語で読む → - 論文自動運転/軌道計画ロボティクス
IANN-MPPI: 自動運転のための相互作用を考慮したニューラルネットワーク強化型モデル予測パス積分法
周囲車両が自車の行動に反応する様子を予測しながら軌道計画を行うMPPI制御を提案し、密集交通での合流を効率化した。
原題: IANN-MPPI: Interaction-Aware Neural Network-Enhanced Model Predictive Path Integral Approach for Autonomous Driving ／ Kanghyun Ryu, Minjun Sung, Piyush Gupta 他
日本語で読む → - 論文模倣学習機械学習
特徴ベース vs. GANベースの模倣学習：いつ、なぜ使うべきか
模倣学習における特徴ベース手法とGANベース手法を比較し、報酬関数の構造と方針学習への影響を分析したサーベイ。タスクの優先事項に応じた手法選択の枠組みを提案する。
原題: Feature-Based vs. GAN-Based Learning from Demonstrations: When and Why ／ Chenhao Li, Marco Hutter, Andreas Krause
日本語で読む → - 論文HRI/信頼ロボティクス
ロボットは信頼と依存について何を教えてくれるのか：社会科学とソーシャルロボティクスの学際的対話
社会科学とソーシャルロボティクスの知見を統合し、人間とロボットの関係における信頼の概念をより学際的で適応可能な枠組みで捉える必要性を論じた。
原題: What Can Robots Teach Us About Trust and Reliance? An interdisciplinary dialogue between Social Sciences and Social Robotics ／ Julien Wacquez, Elisabetta Zibetti, Joffrey Becker 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
転がる触覚センサ：イベントカメラ搭載ローラーによる大面積表面の高速検査
イベントカメラをローラー機構に組み込んだ触覚センサを提案し、従来の連続触覚センシングより11倍速い最大0.5 m/sの走査速度で100μm以下の精度を実現した。
原題: They See Me Rolling: High-Speed Event Vision-Based Tactile Roller Sensor for Large Surface Inspection ／ Akram Khairi, Hussain Sajwani, Abdallah Mohammad Alkilany 他
日本語で読む → - 論文軌道制御astro-ph.EP
J2摂動を利用したCubeSatの軌道投入マヌーバ
地球の扁平率によるJ2摂動を活用し、燃料制約の厳しいCubeSatの軌道投入に必要な推進剤を大幅に削減するマヌーバ手法を提案し、数値シミュレーションで有効性を示した。
原題: CubeSat Orbit Insertion Maneuvering Using J2 Perturbation ／ M. Amin Alandihallaj, M. Reza Emami
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
LIVE-GS: LiDAR・慣性・視覚のオンライン状態推定と3Dガウシアンスプラッティングによる大域的整合マッピング
LiDARのsurfelと3Dガウシアンスプラッティングを密結合し、深度不変な初期化とシグモイド制約でスパースデータでも高精度かつ効率的にオンラインSLAMと写実的マップ構築を実現した。
原題: LIVE-GS: Online LiDAR-Inertial-Visual State Estimation and Globally Consistent Mapping with 3D Gaussian Splatting ／ Jaeseok Park, Chanoh Park, Minsu Kim 他
日本語で読む → - 論文フィールドロボティクスロボティクス
MoistureMapper：大規模高解像度土壌水分マッピングのための自律移動ロボット
TDRセンサと土壌貫入機構を備えた自律移動ロボットを開発し、ガウス過程に基づく適応的サンプリングで土壌水分分布を高解像度でマッピングする手法を提案・実証した。
原題: MoistureMapper: An Autonomous Mobile Robot for High-Resolution Soil Moisture Mapping at Scale ／ Nathaniel Rose, Hannah Chuang, Manuel A Andrade-Rodriguez 他
日本語で読む → - 論文移動ロボット/安定性推定ロボティクス
オフロード環境における移動ロボットの安定性予測の学習
IMUと速度データから軽量ニューラルネットワークIMUnetを用いてロボットの安定性を推定し、ArUcoマーカー追跡によるC3スコアを教師信号として、未見の地形や速度条件への汎化を実証した研究。
原題: Learning to Predict Mobile Robot Stability in Off-Road Environments ／ Nathaniel Rose, Arif Ahmed, Emanuel Gutierrez-Cornejo 他
日本語で読む → - 論文制御バリア関数制御
高次制御バリア関数のための固定時間収束保証
特性多項式の重根を用いた微分制約により、指定した有限時間で安全集合へ正確に収束する高次制御バリア関数を設計し、ロボット系で有効性を示した。
原題: Fixed time convergence guarantees for Higher Order Control Barrier Functions ／ Janani S K, Shishir Kolathaya
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