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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: 2025/5/1 ／ 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 →- 論文自動運転意思決定cs.MA
都市交通における意思決定：交通規則を遵守する自動運転車のためのゲーム理論的アプローチ
交通規則から優先権を抽出して行動パラメータを生成し、意思決定・計画問題を微分ゲームとして定式化してナッシュ均衡を求めることで、自動運転車が交通規則を守りつつ周囲と安全に相互作用できる枠組みを提案した。
原題: Decision Making in Urban Traffic: A Game Theoretic Approach for Autonomous Vehicles Adhering to Traffic Rules ／ Keqi Shu, Minghao Ning, Ahmad Alghooneh 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
変形ツールと剛体物体の接触相互作用推定：学習とモデルベース最適化の融合
変形するツールが剛体を巧みに操作する際の運動と接触力を、学習と物理モデルを組み合わせて推定する手法を提案し、シミュレーションと実機で有効性を示した。
原題: Estimating Deformable-Rigid Contact Interactions for a Deformable Tool via Learning and Model-Based Optimization ／ Mark Van der Merwe, Miquel Oller, Dmitry Berenson 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
自律ドローン群のオープンワールド意思決定のための認知的ガードレール
捜索救助ミッションで自律ドローン群がLLMを使って未知物体を推論する際、幻覚や危険な提案を防ぐ認知的ガードレールを設計・シミュレーション・実機統合した研究。
原題: Cognitive Guardrails for Open-World Decision Making in Autonomous Drone Swarms ／ Jane Cleland-Huang, Pedro Antonio Alarcon Granadeno, Arturo Miguel Russell Bernal 他
日本語で読む → - 論文インピーダンス制御ロボティクス
ロボットシステムのための目標インピーダンス割り当て
仮想分解制御(VDC)の枠組みで、これまで扱えなかった二次のインピーダンス(慣性を含む)を実現する手法を提案し、7自由度ハプティック外骨格で接触性能の向上を実証した。
原題: Desired Impedance Allocation for Robotic Systems ／ Mahdi Hejrati, Jouni Mattila
日本語で読む → - 論文シーン生成ロボティクス
後学習と推論時探索による操作可能なシーン生成
拡散モデルで物体配置とSE(3)姿勢を生成し、強化学習による後学習や推論時探索で下流タスクに合わせてシーンを制御する手法を提案。
原題: Steerable Scene Generation with Post Training and Inference-Time Search ／ Nicholas Pfaff, Hongkai Dai, Sergey Zakharov 他
日本語で読む → - 論文自律走行ロボティクス
DriveNetBench：自律走行ネットワーク向けの低コストで構成可能な単一カメラベンチマークシステム
低コストな市販ハードウェアと単一カメラを用いて、自律走行向けニューラルネットワークを実環境で標準的に評価できるベンチマークシステムを提案した。
原題: DriveNetBench: An Affordable and Configurable Single-Camera Benchmarking System for Autonomous Driving Networks ／ Ali Al-Bustami, Humberto Ruiz-Ochoa, Jaerock Kwon
日本語で読む → - 論文マニピュレーションcs.GR
CoDA: 関節物体の全身操作のための協調拡散ノイズ最適化
身体・左右の手の3つの拡散モデルをノイズ空間で協調最適化し、関節物体を高精度に全身操作する動作を生成する手法を提案。
原題: CoDA: Coordinated Diffusion Noise Optimization for Whole-Body Manipulation of Articulated Objects ／ Huaijin Pi, Zhi Cen, Zhiyang Dou 他
日本語で読む → - 論文マルチエージェント計画ロボティクス
スケーラブルなゲーム理論的予測・計画のためのプレイヤー選択ネットワーク
ゲーム理論的計画の計算量を削減するため、影響力のあるプレイヤーだけを選ぶPlayer Selection Networkと、相手の意図が不明な状況に対応するGoal Inference Networkを提案し、予測精度と計画安全性を向上させた。
原題: A Player Selection Network for Scalable Game-Theoretic Prediction and Planning ／ Tianyu Qiu, Eric Ouano, Fernando Palafox 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
ForceVLA：力覚対応MoEで接触の多いマニピュレーションを強化するVLAモデル
外部力覚をVLAの第一級モダリティとして扱い、力覚対応のMixture-of-Experts融合モジュールで視覚言語埋め込みと6軸力フィードバックを統合する操作フレームワークを提案し、接触の多いタスクの成功率を23.2%向上させた。
原題: ForceVLA: Enhancing VLA Models with a Force-aware MoE for Contact-rich Manipulation ／ Jiawen Yu, Hairuo Liu, Qiaojun Yu 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
ManipBench：視覚言語モデルの低レベルロボット操作能力を評価するベンチマーク
視覚言語モデルが物体間の相互作用や変形物体の操作をどれだけ理解できるかを評価する新しいベンチマークManipBenchを提案し、33モデルをテストした。
原題: ManipBench: Benchmarking Vision-Language Models for Low-Level Robot Manipulation ／ Enyu Zhao, Vedant Raval, Hejia Zhang 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
歩行ロボットの最適設計：多基準合成のための解析・数値・機械学習手法
歩行ロボットの構造合成から脚設計の多基準最適化までを解析・数値・機械学習手法で統合し、等方性指標の新規適用や試作機による検証を行った研究。
原題: Optimal Design of a Walking Robot: Analytical, Numerical, and Machine Learning Methods for Multicriteria Synthesis ／ Arman Ibrayeva, Batyrkhan Omarov
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
SwarmDiff: 拡散トランスフォーマによる混雑環境下の群ロボット軌道計画
群ロボットのマクロ状態を確率密度関数で表し、条件付き拡散モデルとDiffusion Transformerでリスクを考慮した軌道を生成する階層的フレームワークを提案。
原題: SwarmDiff: Swarm Robotic Trajectory Planning in Cluttered Environments via Diffusion Transformer ／ Kang Ding, Chunxuan Jiao, Yunze Hu 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
DriveSOTIF: マルチモーダル大規模言語モデルによる知覚SOTIFの高度化
自動運転の知覚におけるSOTIFリスクに対応するため、専用データセットでマルチモーダル大規模言語モデルをファインチューニングし、安全性リスクの特定精度を向上させた。
原題: DriveSOTIF: Advancing Perception SOTIF Through Multimodal Large Language Models ／ Shucheng Huang, Freda Shi, Chen Sun 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
WaveTouch：振動フィードバックを用いた能動的触覚センシングによる剛性・充填密度の異なる物体の分類
把持中に人工的な振動を物体へ注入し、その伝播の変化から剛性や充填密度を分類する能動的触覚センサを提案。柔らかい物体は振動を吸収し、硬い物体は信号を増幅することを実験で示した。
原題: WaveTouch: Active Tactile Sensing Using Vibro-Feedback for Classification of Variable Stiffness and Infill Density Objects ／ Danissa Sandykbayeva, Valeriya Kostyukova, Aditya Shekhar Nittala 他
日本語で読む → - 論文屋内測位/磁気慣性オドメトリロボティクス
磁気アレイ支援慣性オドメトリのための多状態制約拡張カルマンフィルタ
磁気センサアレイで観測した磁場変化と慣性航法を多状態制約拡張カルマンフィルタで融合し、低コストで高精度な屋内自己位置推定を実現した。
原題: MSCEKF-MIO: Magnetic-Inertial Odometry Based on Multi-State Constraint Extended Kalman Filter ／ Jiazhu Li, Jian Kuang, Xiaoji Niu
日本語で読む → - 論文強化学習機械学習
オフライン事前学習済み方策のみを用いた効率的なオンラインRLファインチューニング
事前学習済みQ関数に頼らず、オフラインで学習した方策だけを使ってオンライン強化学習でファインチューニングする手法PORLを提案し、BC方策の直接改善も可能にした。
原題: Efficient Online RL Fine Tuning with Offline Pre-trained Policy Only ／ Wei Xiao, Jiacheng Liu, Zifeng Zhuang 他
日本語で読む → - 論文マルチロボット計画ロボティクス
pc-dbCBS: 物理的に結合したロボットチームのキノダイナミック運動計画
物理的に結合したマルチロボットシステムの運動計画を、サンプリングと軌道最適化を組み合わせた従来手法より高品質かつ高速に解く、確率的完全性と漸近最適性を備えたキノダイナミック計画手法を提案。
原題: pc-dbCBS: Kinodynamic Motion Planning of Physically-Coupled Robot Teams ／ Khaled Wahba, Wolfgang Hönig
日本語で読む → - 論文オフライン強化学習機械学習
動画で強化するオフライン強化学習：モデルベースアプローチ
ラベルなし動画から世界モデルを構築し、そのモデルベースの行動ガイダンスでオフライン強化学習の性能を大幅に向上させる手法を提案。
原題: Video-Enhanced Offline Reinforcement Learning: A Model-Based Approach ／ Minting Pan, Yitao Zheng, Jiajian Li 他
日本語で読む → - 論文HRI/ジェスチャー認識ロボティクス
DiG-Net: 超遠距離の動的ジェスチャー認識で支援ロボティクスの人とロボットのインタラクションを強化
最大30メートル先の動的ジェスチャーを認識できる支援ロボティクス向けフレームワークDiG-Netを提案し、97.3%の認識精度を達成した。
原題: DiG-Net: Enhancing Human-Robot Interaction through Hyper-Range Dynamic Gesture Recognition in Assistive Robotics ／ Eran Bamani Beeri, Eden Nissinman, Avishai Sintov
日本語で読む → - 論文強化学習機械学習
学習履歴のフィルタリングによる文脈内強化学習の強化
強化学習の学習履歴を改善度と安定性で重み付け・選別し、文脈内強化学習が元アルゴリズムの劣った挙動を引き継ぐ問題を抑える手法を提案した。
原題: Filtering Learning Histories Enhances In-Context Reinforcement Learning ／ Weiqin Chen, Xinjie Zhang, Dharmashankar Subramanian 他
日本語で読む → - 論文階層型強化学習AI
MRS: 階層型強化学習エージェントのためのマルチ解像度スキル
階層型強化学習において、複数の時間スケールに特化した目標予測モジュールを学習し、状態に応じてメタコントローラが選択することで、敏捷性が必要なタスクの性能を向上させる手法を提案。
原題: MRS: Multi-Resolution Skills for HRL Agents ／ Shashank Sharma, Janina Hoffmann, Vinay Namboodiri
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
スキャン・実体化・シミュレーション：物理に基づくロボット計画のための汎用フレームワーク
3Dガウススプラッティングによるシーン再構成、視覚基盤モデルによるセグメンテーション、視覚言語モデルによる材質推定、物理シミュレーションを統合し、ビリヤード風操作とクアッドロータ着陸で実世界汎化を実証した。
原題: Scan, Materialize, Simulate: A Generalizable Framework for Physically Grounded Robot Planning ／ Amine Elhafsi, Daniel Morton, Marco Pavone
日本語で読む → - 論文自動運転計画ロボティクス
混合敵対的拡散予測による自動運転のロバスト計画
拡散モデルで正常行動と敵対的行動の予測を混ぜ、期待コストで計画を評価することで、敵対的行動に強く、かつ過度に保守的にならない自動運転プランナーを実現した。
原題: Robust Planning for Autonomous Driving via Mixed Adversarial Diffusion Predictions ／ Albert Zhao, Stefano Soatto
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
形態と制御を考慮した強化学習による汎化可能な四足歩行
形態ベクトルを条件にした方策を強化学習で学習し、再学習なしで異なる四足ロボットへゼロショット転移できる手法を提案。
原題: McARL:Morphology-Control-Aware Reinforcement Learning for Generalizable Quadrupedal Locomotion ／ Prakhar Mishra, Amir Hossain Raj, Xuesu Xiao 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
LLMによるマルチエージェントシステムでロボット自律性を実現
LLMを活用したマルチエージェントフレームワークを提案し、ロボットのタスク分析・設計・経路生成を統合。GPTとDeepSeekで評価し、実現可能なロボット設計と制御戦略を生成できることを示した。
原題: Multi-Agent Systems for Robotic Autonomy with LLMs ／ Junhong Chen, Ziqi Yang, Haoyuan G Xu 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
DORA: 物体アフォーダンス誘導による器用なロボットマニピュレーションのための強化学習
物体のアフォーダンスマップを活用し、把持姿勢の候補生成と投票型分類で意味的に妥当な制約を与えることで、多指ハンドの強化学習を効率化しタスク成功率を平均15.4%向上させた。
原題: DORA: Object Affordance-Guided Reinforcement Learning for Dexterous Robotic Manipulation ／ Lei Zhang, Soumya Mondal, Zhenshan Bing 他
日本語で読む → - 論文誘導制御制御
USGES安定性保証付き3次元適応視線誘導のための球面振幅位相定式化
3次元適応視線（ALOS）誘導法を球面振幅位相表現で再定式化し、従来の制限的仮定を排除しつつUSGES安定性を保証した。
原題: A spherical amplitude-phase formulation for 3-D adaptive line-of-sight (ALOS) guidance with USGES stability guarantees ／ Erlend M. Coates, Thor I. Fossen
日本語で読む → - 論文視覚ポリシー学習機械学習
微分可能シミュレーションの並列化による視覚ポリシー学習の高速化
レンダリングを計算グラフから切り離すことで微分可能シミュレータと組み合わせ、視覚ポリシー学習を安定化・高速化する手法を提案。ヒューマノイド走行を単一GPUで4時間で学習できる。
原題: Accelerating Visual-Policy Learning through Parallel Differentiable Simulation ／ Haoxiang You, Yilang Liu, Ian Abraham
日本語で読む → - 論文自律ナビゲーションロボティクス
MIND-Stack：自律ナビゲーションのためのモジュール式で解釈可能なエンドツーエンド微分可能スタック
位置推定ネットワークとStanleyコントローラを組み合わせ、人間が解釈可能な中間状態表現とエンドツーエンド微分可能性を備えたモジュール式ナビゲーションスタックを提案し、実機でのsim-to-real性能を示した。
原題: MIND-Stack: Modular, Interpretable, End-to-End Differentiability for Autonomous Navigation ／ Felix Jahncke, Johannes Betz
日本語で読む → - 論文移動操作計画ロボティクス
グラフ探索と到達可能性マップに基づくヒューマノイドの移動操作計画
ヒューマノイドロボットが物体を運搬するための移動と操作を統合した計画手法を提案し、足踏みと把持の切り替えをグラフ探索問題として定式化して効率的に解く。
原題: Humanoid Loco-manipulation Planning based on Graph Search and Reachability Maps ／ Masaki Murooka, Iori Kumagai, Mitsuharu Morisawa 他
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