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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VLA画像認識
VITA: 視覚から行動へのフローマッチングポリシー
視覚表現から直接潜在行動へ流すノイズ・条件付け不要のフローマッチング方策を提案し、行動オートエンコーダとフロー潜在デコーディングで学習を安定化、従来比1.5〜2倍高速な推論を実現した。
原題: VITA: Vision-to-Action Flow Matching Policy ／ Dechen Gao, Boqi Zhao, Andrew Lee 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 → - 論文視覚ベース航法画像認識
視点合成による視覚ベース航法の堅牢なリアルタイム検証
視覚ベース航法の画像処理アルゴリズムを検証するため、既存の画像データセットをリアルタイムに新規視点で合成し、連続軌道を生成するパイプラインを提案。また、視点合成に適した新たなカメラ姿勢間距離指標を導入し、データセットの高密度化を実現した。
原題: Enabling Robust, Real-Time Verification of Vision-Based Navigation through View Synthesis ／ Marius Neuhalfen, Jonathan Grzymisch, Manuel Sanchez-Gestido
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
自動運転システムのリスク推定における正規化フローとカーネル密度推定の比較
自動運転システムのリスク評価のため、シナリオのパラメータ分布を正規化フローで推定し、従来のカーネル密度推定と性能を比較した。
原題: Comparing Normalizing Flows with Kernel Density Estimation in Estimating Risk of Automated Driving Systems ／ Erwin de Gelder, Maren Buermann, Olaf Op den Camp
日本語で読む → - 論文運転者モニタリング画像認識
Driver-Net: 自動運転車における運転交代準備状態を評価するマルチカメラ融合
運転者の頭・手・体姿勢を3台のカメラで同期撮影し、時空間特徴を二経路アーキテクチャとクロスモーダル融合で統合して、自動運転からの運転交代準備状態を最大95.8%の精度で推定する手法を提案。
原題: Driver-Net: Multi-Camera Fusion for Assessing Driver Take-Over Readiness in Automated Vehicles ／ Mahdi Rezaei, Mohsen Azarmi
日本語で読む → - 論文基盤モデルロボティクス
基盤モデル駆動型ロボティクス：包括的レビュー
LLMやVLMなどの基盤モデルをロボティクスに応用した最近の研究を、シミュレーション設計から実世界展開、sim-to-real転移まで体系的に整理し、課題と今後の方向性を論じたレビュー論文。
原題: Foundation Model Driven Robotics: A Comprehensive Review ／ Muhammad Tayyab Khan, Ammar Waheed
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
時空間認識を組み込んだ視覚運動拡散ポリシー学習
動的ガウス世界モデルを用いて3D空間・4D時空間認識を拡散ポリシーに組み込み、シミュレーションと実機で成功率を向上させた視覚模倣学習手法。
原題: Spatial-Temporal Aware Visuomotor Diffusion Policy Learning ／ Zhenyang Liu, Yikai Wang, Kuanning 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 → - 論文軌道計画ロボティクス
意図的不確かさを考慮した高速でスケーラブルなゲーム理論的軌道計画
エージェント間の意図的不確かさをベイズゲームとしてモデル化し、ポテンシャルゲームへの変換と分散ADMMにより高速かつスケーラブルに軌道計画を解く手法を提案。
原題: Fast and Scalable Game-Theoretic Trajectory Planning with Intentional Uncertainties ／ Zhenmin Huang, Yusen Xie, Benshan Ma 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 → - 論文経路計画ロボティクス
3次元UAV経路計画と工学的問題のためのマルチ戦略改良ヘビ最適化アルゴリズム
ヘビ最適化アルゴリズムに正弦波擾乱・適応レビー飛行・エリートリーダーシップとブラウン運動を組み合わせた改良版を提案し、3次元UAV経路計画を含む最適化問題で性能を検証した。
原題: A multi-strategy improved snake optimizer for three-dimensional UAV path planning and engineering problems ／ Genliang Li, Yaxin Cui, Jinyu Su
日本語で読む → - 論文異常検知ロボティクス
適応的ガウス混合モデルによる過拘束ケーブル駆動パラレルロボットの異常検知
ケーブル駆動パラレルロボットにおいて、モータトルクデータのみを用いて異常を検知する適応的な教師なし学習手法を提案し、風外乱を含む長時間実験で高い検知性能を示した。
原題: Adaptive Gaussian Mixture Models-based Anomaly Detection for under-constrained Cable-Driven Parallel Robots ／ Julio Garrido, Javier Vales, Diego Silva-Muñiz 他
日本語で読む → - 論文センサフュージョンロボティクス
AF-RLIO: 過酷環境でのロバストなオドメトリのためのレーダー・LiDAR・慣性情報の適応融合
4Dミリ波レーダー・LiDAR・IMU・GPSを適応的に融合し、煙やトンネルなどLiDARが劣化する環境でも高精度な自己位置推定を実現する手法を提案。
原題: AF-RLIO: Adaptive Fusion of Radar-LiDAR-Inertial Information for Robust Odometry in Challenging Environments ／ Chenglong Qian, Yang Xu, Xiufang Shi 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
LLMの常識推論による人間参加型ロボット行動再計画
単一のRGB動画から生成されたロボット実行計画を、自然言語入力とLLMの常識推論で修正・適応する人間参加型手法を提案した。
原題: A Human-in-the-loop Approach to Robot Action Replanning through LLM Common-Sense Reasoning ／ Elena Merlo, Marta Lagomarsino, Arash Ajoudani
日本語で読む → - 論文制御/モデルベース学習ロボティクス
モデル構造化ニューラルネットワークによる自動運転レースカーのステアリング制御
車両の非線形ダイナミクスの事前知識をニューラルネットワーク構造に組み込んだステアリング制御器を提案し、実車レースデータで汎用NNや優勝チームの制御器より高精度・高汎化性能を示した。
原題: Model-Structured Neural Networks to Control the Steering Dynamics of Autonomous Race Cars ／ Mattia Piccinini, Aniello Mungiello, Georg Jank 他
日本語で読む → - 論文マルチエージェント自律ロボティクス
知識グラフとRAGを統合した水中ミッションにおける共有・マルチエージェント自律性の向上
知識グラフと検索拡張生成（RAG）を組み合わせた大規模言語モデルにより、水中ロボットのマルチエージェント自律意思決定と人間との共有自律を実現し、ミッション検証と行動完全性で100%を達成した研究。
原題: Advancing Shared and Multi-Agent Autonomy in Underwater Missions: Integrating Knowledge Graphs and Retrieval-Augmented Generation ／ Michele Grimaldi, Carlo Cernicchiaro, Sebastian Realpe Rua 他
日本語で読む → - 論文医療ロボティクスロボティクス
深層学習による網膜静脈カニュレーション自律システム：ニワトリ胚モデルでの検証
深層学習とOCT画像を用いて針の位置・接触・穿刺をリアルタイム認識し、網膜静脈カニュレーションを自律的に行うロボットシステムを開発し、ニワトリ胚モデルで有効性を示した。
原題: A Deep Learning-Driven Autonomous System for Retinal Vein Cannulation: Validation Using a Chicken Embryo Model ／ Yi Wang, Peiyao Zhang, Mojtaba Esfandiari 他
日本語で読む → - 論文制御/ロバスト性ロボティクス
ニューラル制御器の二次プルーニングに対する閉形式ロバスト性保証
ニューラルネット制御器を二次プルーニングした際の出力変化を、未プルーニングの重みから閉形式で上から抑える不等式を導出し、制御系の安定性・追従精度への影響を厳密に評価できるようにした。
原題: Closed-Form Robustness Bounds for Second-Order Pruning of Neural Controller Policies ／ Maksym Shamrai
日本語で読む → - 論文マルチエージェント強化学習機械学習
制御バリア関数を用いた階層型マルチエージェント強化学習による安全クリティカル自律システム
制御バリア関数に基づく階層型マルチエージェント強化学習を提案し、多数のエージェントが衝突を避けつつ協調してタスクを達成する安全な方策を学習する。
原題: Hierarchical Multi-Agent Reinforcement Learning with Control Barrier Functions for Safety-Critical Autonomous Systems ／ H. M. Sabbir Ahmad, Ehsan Sabouni, Alexander Wasilkoff 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VLA自然言語
AI教育学：人工エージェントのための対話的社会学習
AI学習エージェントと教師エージェントが対話する「AIソーシャルジム」を構築し、対話的な教授法がオントロジー獲得を促進することを示した。
原題: AI Pedagogy: Dialogic Social Learning for Artificial Agents ／ Sabrina Patania, Luca Annese, Cansu Koyuturk 他
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