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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VLAロボティクス
想像・検証・実行：視覚言語モデルによる記憶誘導型エージェント探索
視覚言語モデルでシーンを想像し物理的妥当性を検証してから行動する探索フレームワークIVEを提案し、多様な探索と下流学習の性能向上を実現した。
原題: Imagine, Verify, Execute: Memory-guided Agentic Exploration with Vision-Language Models ／ Seungjae Lee, Daniel Ekpo, Haowen 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
強化学習のCriticによるスコアリングで巧みな把持とハンド内操作を統合する手法
ハンド内操作のために訓練された強化学習エージェントのCriticネットワークを活用し、操作に適した初期把持をスコアリングして選択することで、追加学習なしに操作成功率を大幅に向上させ、実機での自律的な把持・再配向パイプラインを実現した。
原題: Composing Dextrous Grasping and In-hand Manipulation via Scoring with a Reinforcement Learning Critic ／ Lennart Röstel, Dominik Winkelbauer, Johannes Pitz 他
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
OSVI-WM: ワールドモデル誘導軌道生成による未見タスクのワンショット視覚模倣
世界モデルを用いて専門家動画から潜在軌道を予測し、物理ウェイポイントに変換することで、未見タスクでもワンショット視覚模倣を可能にするフレームワークを提案。
原題: OSVI-WM: One-Shot Visual Imitation for Unseen Tasks using World-Model-Guided Trajectory Generation ／ Raktim Gautam Goswami, Prashanth Krishnamurthy, Yann LeCun 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
意味論駆動深層強化学習による検査経路計画
未知環境で対象物体のみを視覚検査しながら衝突回避ナビゲーションを行うend-to-end方策を深層強化学習で学習し、飛行ロボットでの実機検証まで行った研究。
原題: Semantically-driven Deep Reinforcement Learning for Inspection Path Planning ／ Grzegorz Malczyk, Mihir Kulkarni, Kostas Alexis
日本語で読む → - 論文安全性/リスク制御ロボティクス
基盤モデル時代のロボティクスにおける物理的リスク制御の包括的サーベイ
基盤モデルを活用したロボティクス(FMR)の物理的リスクを、配備前・インシデント前・インシデント後の3段階に分けて制御手法を整理したサーベイ。
原題: A Comprehensive Survey on Physical Risk Control in the Era of Foundation Model-enabled Robotics ／ Takeshi Kojima, Yaonan Zhu, Yusuke Iwasawa 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
Histo-Planner: 障害物分布ヒストグラムに基づくMAV遠隔操作のためのリアルタイム局所プランナ
計算資源が限られた混雑環境での遠隔操作に向け、大域地図を必要とせず障害物分布のヒストグラムを用いてリアルタイムに軌道計画を行う局所プランナを提案し、シミュレーションと屋内実験で検証した。
原題: Histo-Planner: A Real-time Local Planner for MAVs Teleoperation based on Histogram of Obstacle Distribution ／ Ze Wang, Zhenyu Gao, Jingang Qu 他
日本語で読む → - 論文自動運転シミュレーション画像認識
RealEngine: 現実的な文脈での自動運転シミュレーション
3Dシーン再構成と新規視点合成を組み合わせ、マルチモーダルでフォトリアルな閉ループ自動運転シミュレーションを実現するフレームワークを提案。
原題: RealEngine: Simulating Autonomous Driving in Realistic Context ／ Junzhe Jiang, Nan Song, Jingyu Li 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
三重階層拡散方策による視覚運動学習
RGB-D入力・多スケール視覚表現・階層的条件付き拡散を組み合わせ、視覚特徴と行動生成の統合を強化した視覚運動方策を提案。44のシミュレーションタスクで平均27.5%改善し、実機双腕タスクでも高性能を示した。
原題: H$^3$DP: Triply-Hierarchical Diffusion Policy for Visuomotor Learning ／ Yiyang Lu, Yufeng Tian, Zhecheng Yuan 他
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクス/グリッパ設計ロボティクス
ニューラル物理モデルを用いたソフトグリッパのコデザイン
シミュレーションで学習したニューラル物理モデルを最適化ループに組み込み、ソフトグリッパの剛性分布と把持姿勢を同時に設計する手法を提案し、3Dプリントした実機で有効性を示した。
原題: Co-Design of Soft Gripper with Neural Physics ／ Sha Yi, Xueqian Bai, Adabhav Singh 他
日本語で読む → - 論文軌道予測AI
TrajEvo: LLM進化による軌道予測ヒューリスティックの自動設計
大規模言語モデルと進化アルゴリズムを組み合わせ、過去の軌道データから軌道予測ヒューリスティックを自動生成・改良するフレームワークを提案し、未見データセットへの汎化性能で深層学習手法を上回った。
原題: TrajEvo: Designing Trajectory Prediction Heuristics via LLM-driven Evolution ／ Zhikai Zhao, Chuanbo Hua, Federico Berto 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
ViSA-Flow: 大規模動画の意味的行動フローによるロボットスキル学習の加速
人間の物体操作動画から「意味的行動フロー」を自己教師ありで学習し、それをロボットの少数デモに適応させることで、低データでも操作スキルを効率的に獲得するフレームワーク。
原題: ViSA-Flow: Accelerating Robot Skill Learning via Large-Scale Video Semantic Action Flow ／ Changhe Chen, Quantao Yang, Xiaohao 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
Stow: 布製ポッドへのロボットによる商品梱包
多様な商品を高密度な棚に詰め込むロボット梱包システムを開発し、大規模EC倉庫で50万回以上の作業を実現した。
原題: Stow: Robotic Packing of Items into Fabric Pods ／ Nicolas Hudson, Josh Hooks, Rahul Warrier 他
日本語で読む → - 論文制御理論制御
行列指数関数を用いた線形システムの離散化
連続時間線形システムのダイナミクス・入力・プロセスノイズの状態空間行列を、単一の行列指数関数でまとめて離散化する手法を提示した。
原題: Discretization of Linear Systems using the Matrix Exponential ／ Steven Dahdah, James Richard Forbes
日本語で読む → - 論文安全制御ロボティクス
不確実性を考慮した潜在安全フィルタ：分布外の危険を回避する
世界モデルの認識的不確実性を活用し、未知の危険を事前に検知して安全な行動を提案する潜在安全フィルタを提案。
原題: Uncertainty-aware Latent Safety Filters for Avoiding Out-of-Distribution Failures ／ Junwon Seo, Kensuke Nakamura, Andrea Bajcsy
日本語で読む → - 論文クロスエンボディメント/模倣学習ロボティクス
UniSkill: クロスエンボディメント技能表現による人間動画の模倣
人間とロボットの大規模な動画データからラベルなしで身体に依存しない技能表現を学習し、人間の動画プロンプトから抽出した技能をロボットのポリシーに転移させるフレームワークを提案した。
原題: UniSkill: Imitating Human Videos via Cross-Embodiment Skill Representations ／ Hanjung Kim, Jaehyun Kang, Hyolim Kang 他
日本語で読む → - 論文マルチオブジェクト追跡eess.SP
センサネットワーク上でのマルチオブジェクト追跡のための分散期待値伝播
複数センサと複数物体の追跡をクラッタ環境で行うため、各センサが局所的に動作しつつモーメント推定を交換する分散期待値伝播アルゴリズムを提案し、Rao-Blackwell化ギブスサンプリングで効率化した。
原題: Distributed Expectation Propagation for Multi-Object Tracking over Sensor Networks ／ Qing Li, Runze Gan, James R. Hopgood 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
ChatVLA-2: 事前学習知識を活かしたオープンワールド身体推論を備える視覚-言語-行動モデル
VLMの能力を保持しつつロボット行動に変換するMoE型VLAモデルを提案し、ホワイトボードの数式を読んでカードを選ぶ課題などで数学・OCR・空間推論能力を示した。
原題: ChatVLA-2: Vision-Language-Action Model with Open-World Embodied Reasoning from Pretrained Knowledge ／ Zhongyi Zhou, Yichen Zhu, Junjie Wen 他
日本語で読む → - 論文共有自律制御ロボティクス
FlashBack: 一貫性モデルで高速化した共有自律制御
拡散モデルの蒸留により1ステップで高品質な行動を生成し、リアルタイムの共有自律制御を可能にしたフレームワークを提案。
原題: FlashBack: Consistency Model-Accelerated Shared Autonomy ／ Luzhe Sun, Jingtian Ji, Xiangshan Tan 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
あらゆるものを掴むグリッパーGET：触覚センシングを備えた1自由度3指グリッパーによる堅牢な把持
1自由度の平行ジョーアクチュエータに取り付ける3本指（2対1のV字配置）グリッパーを提案し、触覚センシングを統合して把持性能を向上させた。
原題: Grasp EveryThing (GET): 1-DoF, 3-Fingered Gripper with Tactile Sensing for Robust Grasping ／ Michael Burgess, Edward H. Adelson
日本語で読む → - 論文sim2real機械学習
世界モデルを参照軌道として用いる高速運動適応
世界モデルの予測を暗黙の参照軌道として使う二重制御フレームワークを提案し、強化学習による長期報酬最大化と高速な潜在制御による運動実行を分離することで、動特性変化に素早く適応する手法を実現した。
原題: World Models as Reference Trajectories for Rapid Motor Adaptation ／ Carlos Stein Brito, Daniel McNamee
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
EquAct: 開ループロボット操作のためのSE(3)同変マルチタスクトランスフォーマ
言語条件付き3D操作ポリシーにSE(3)同変性を組み込み、シーン変換に対する空間汎化性能を向上させたマルチタスクトランスフォーマを提案。
原題: EquAct: An SE(3)-Equivariant Multi-Task Transformer for Open-Loop Robotic Manipulation ／ Xupeng Zhu, Yu Qi, Yizhe Zhu 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
DexGarmentLab: 巧みな衣類操作のための環境と汎化可能な方策
両手での巧みな衣類操作に特化した大規模シミュレーション環境DexGarmentLabを構築し、単一の実演から多様な軌道を自動生成する手法と、形状・変形の多様性に汎化する階層的な操作方策HALOを提案した。
原題: DexGarmentLab: Dexterous Garment Manipulation Environment with Generalizable Policy ／ Yuran Wang, Ruihai Wu, Yue Chen 他
日本語で読む → - 論文全方向ドローンロボティクス
MorphEUS：可変形状全方向無人航空システム
各ローターアームをサーボで自在に傾け、位置と姿勢を独立制御できる高効率な可変形状同軸クアッドロータを提案し、接触検査や近接撮影への有効性をシミュレーションで示した。
原題: MorphEUS: Morphable Omnidirectional Unmanned System ／ Ivan Bao, José C. Díaz Peón González Pacheco, Atharva Navsalkar 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
YOPO-Rally：オフロード地形のためのSim-to-Real単段階プランナ
森林などのオフロード環境で、シミュレータで訓練した単一のニューラルネットワークプランナを実機にゼロショット転移し、経路計画と地形走破性解析を統合してナビゲーションを実現した。
原題: YOPO-Rally: A Sim-to-Real Single-Stage Planner for Off-Road Terrain ／ Hongyu Cao, Junjie Lu, Xuewei Zhang 他
日本語で読む → - 論文テレオペレーションロボティクス
車輪型ヒューマノイドの力覚テレオペレーションによる重量物運搬
人間の全身動作を力覚フィードバック付きで車輪型ヒューマノイドに再現させ、重量物の持ち上げ・運搬を遠隔操作で実現する枠組みを提案した。
原題: Heavy lifting tasks via haptic teleoperation of a wheeled humanoid ／ Amartya Purushottam, Jack Yan, Christopher Yu 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
3次元変形物体の動的マニピュレーション：シミュレーション・ベンチマーク・学習戦略
低次元ダイナミクスに基づく3Dロープ操作のシミュレーション環境とベンチマークを構築し、模倣学習と物理情報を組み合わせた拡散ポリシー（DIDP）を提案した。
原題: Dynamic Manipulation of Deformable Objects in 3D: Simulation, Benchmark and Learning Strategy ／ Guanzhou Lan, Yuqi Yang, Anup Teejo Mathew 他
日本語で読む → - 論文協調自動運転ロボティクス
M3CAD: 汎用協調自動運転ベンチマーク
複数車両と多種センサのデータを含む大規模ベンチマークM3CADを構築し、単車・協調自動運転の各種タスクを評価可能にした。さらに通信効率と認識精度を適応的に両立する新たな多段階融合手法を提案した。
原題: M3CAD: Towards Generic Cooperative Autonomous Driving Benchmark ／ Morui Zhu, Yongqi Zhu, Yihao Zhu 他
日本語で読む → - 論文パーソナライゼーションロボティクス
線の内側で彩る：計画制約のヌル空間におけるパーソナライゼーション
ロボット計画の制約充足問題のヌル空間を利用し、安全性を保ちながらオンライン対話で効率的に個人適応する手法を提案し、シミュレーション・ユーザー研究・実機の食事支援で有効性を示した。
原題: Coloring Between the Lines: Personalization in the Null Space of Planning Constraints ／ Tom Silver, Rajat Kumar Jenamani, Ziang Liu 他
日本語で読む → - 論文自動運転/強化学習/LLMロボティクス
HCRMP：LLMヒント付き文脈強化学習による自動運転フレームワーク
LLMの幻覚に依存しすぎる従来手法を改善するため、LLMを意味的ヒント生成に限定しRLと相対的に独立させる新パラダイムを提案し、CARLAで検証した。
原題: HCRMP: A LLM-Hinted Contextual Reinforcement Learning Framework for Autonomous Driving ／ Zhiwen Chen, Bo Leng, Zhuoren Li 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
RoboFAC: ロボット失敗分析と修正のための包括的フレームワーク
ロボット操作の失敗を診断・修正するための大規模データセットと軽量マルチモーダルモデルを構築し、VLA制御の回復性能を向上させた。
原題: RoboFAC: A Comprehensive Framework for Robotic Failure Analysis and Correction ／ Zewei Ye, Weifeng Lu, Minghao Ye 他
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