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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: 2025/4/1 ／ arXivを3時間ごとに自動収集

• 論文VLAAI2025/4/1

  身体性エージェントに空間推論能力を与える視覚言語ナビゲーション

  生物の空間認知理論に基づくBrainNavを提案し、二重マップと二重方位戦略で実世界の視覚言語ナビゲーションにおける空間幻覚を低減した。

  原題: Endowing Embodied Agents with Spatial Reasoning Capabilities for Vision-and-Language Navigation ／ Qianqian Bai, Zhongpu Chen, Ling Luo 他

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• 論文モデル縮約/制御制御2025/4/1

  高次元ダイナミクスを制御する：スペクトル部分多様体への最適射影の学習

  高次元非線形システムを低次元モデルに縮約する際、スペクトル部分多様体への最適な射影をデータから学習し、ロボット制御の精度を最大5倍改善した。

  原題: Taming High-Dimensional Dynamics: Learning Optimal Projections onto Spectral Submanifolds ／ Hugo Buurmeijer, Luis A. Pabon, John Irvin Alora 他

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• 論文群制御HCI2025/4/1

  効果的な人間-群ロボットインタラクション界面の設計：タスク性能に関するユーザー研究からの知見

  群ロボットを誘導するタブレット界面を10の設計原則に基づき開発し、31名のユーザー研究で危険回避と目標到達性能を評価した。

  原題: Designing Effective Human-Swarm Interaction Interfaces: Insights from a User Study on Task Performance ／ Wasura D. Wattearachchi, Erandi Lakshika, Kathryn Kasmarik 他

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• 論文歩行ロボティクス2025/4/1

  並列アクチュエーションを持つ歩行ロボットの最適制御

  閉ループ機構を持つ脚式ロボットの運動生成を、閉ループ拘束とその解析的微分を組み込んだ最適制御問題として定式化し、並列アクチュエーションの非線形伝達効果を活かすことで、高速移動や階段昇降などの複雑なタスクで性能を向上させた。

  原題: Optimal Control of Walkers with Parallel Actuation ／ Ludovic de Matteis, Virgile Batto, Justin Carpentier 他

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• 論文進化ロボティクスロボティクス2025/4/1

  コントローラ蒸留による脆弱な脳-身体共適応の緩和とMAP-Elitesにおける移行の促進

  MAP-Elitesで形態と制御を共最適化する際、身体の変異が脳の過剰特化を壊し移行が妨げられる問題に対し、蒸留コントローラで定期的に置換するPollinationを提案し、移行と質的多様性を改善した。

  原題: Controller Distillation Reduces Fragile Brain-Body Co-Adaptation and Enables Migrations in MAP-Elites ／ Alican Mertan, Nick Cheney

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• 論文VLA画像認識2025/4/1

  マルチモーダル大規模言語モデルによる一人称視点動画質問応答の高度化

  一人称視点動画のQAデータセットQaEgo4Dv2を整備し、4つのMLLMをゼロショットとファインチューニングで評価、オープンソースモデルが新たな最高性能を達成した。

  原題: Advancing Egocentric Video Question Answering with Multimodal Large Language Models ／ Alkesh Patel, Vibhav Chitalia, Yinfei Yang

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• 論文群制御ロボティクス2025/4/1

  BayesCPF: センサ劣化下でのロボット群による集合的知覚

  センサが時間とともに劣化するロボット群でも環境特徴の充填率を正確に推定できるよう、拡張カルマンフィルタを組み込んだベイズ集合知覚フィルタを提案し、シミュレーションと実機で有効性を検証した。

  原題: BayesCPF: Enabling Collective Perception in Robot Swarms with Degrading Sensors ／ Khai Yi Chin, Carlo Pinciroli

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• 論文運動計画ロボティクス2025/4/1

  シームレスなドッキング動作のための動的目的MPCによる運動計画

  経路追従と高精度位置決めを単一のMPCで統合し、目標姿勢に応じてMPCCと直交座標MPCを状態依存で切り替える動的目的MPCを提案した。

  原題: Dynamic Objective MPC for Motion Planning of Seamless Docking Maneuvers ／ Oliver Schumann, Michael Buchholz, Klaus Dietmayer

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• 論文社会ナビゲーションロボティクス2025/4/1

  SAP-CoPE: インフラセンサノードとの協調姿勢推定を用いた社会性を考慮した計画

  屋内環境で自律走行するため、インフラカメラとLiDARを協調させて人間の3D姿勢を推定し、心理的なパーソナルスペースを考慮したMPCで社会的に快適な経路計画を行うシステムを提案。

  原題: SAP-CoPE: Social-Aware Planning using Cooperative Pose Estimation with Infrastructure Sensor Nodes ／ Minghao Ning, Yufeng Yang, Shucheng Huang 他

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• 論文オフライン強化学習機械学習2025/4/1

  非専門家デモを超えて：オフライン強化学習のための結果駆動型行動制約

  非専門家による質の低いデモデータでも安全に学習できるよう、行動の生起確率ではなく結果が安全領域に収まるかで評価する新しい保守的報酬機構ODAFを提案し、MuJoCoや迷路タスクで有効性を示した論文。

  原題: Beyond Non-Expert Demonstrations: Outcome-Driven Action Constraint for Offline Reinforcement Learning ／ Ke Jiang, Wen Jiang, Yao Li 他

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• 論文制御バリア関数ロボティクス2025/4/1

  時変制御バリア関数を用いた移動車両上への複数UAVの衝突回避着陸

  移動する地上車両の上に複数のドローンを安全かつ正確に着陸させるため、時変制御バリア関数で衝突回避と着陸を同時に実現する集中制御手法を提案した。

  原題: Collision-free landing of multiple UAVs on moving ground vehicles using time-varying control barrier functions ／ Viswa Narayanan Sankaranarayanan, Akshit Saradagi, Sumeet Satpute 他

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• 論文UAV制御制御2025/4/1

  拡張カルマンフィルタに基づく階層型スライディングモード制御によるクアッドロータUAVの制御

  拡張カルマンフィルタで状態推定を頑健化し、3種類の階層型スライディングモード制御を比較してクアッドロータUAVの軌道追従性能を実験的に検証した論文。

  原題: A Class of Hierarchical Sliding Mode Control based on Extended Kalman filter for Quadrotor UAVs ／ Van Chung Nguyen, Hung Manh La

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• 論文群制御ロボティクス2025/4/1

  過信せず協調せよ：極限海況下の水中タスクに向けたFIMとRLに基づくUSV-AUV協調システム

  極限海況での水中タスク性能を高めるため、フィッシャー情報行列でUSVの経路を最適化して複数AUVの位置推定精度を上げ、強化学習でAUV群の協調計画・制御を行うUSV-AUV協調システムを開発した。

  原題: Never too Cocky to Cooperate: An FIM and RL-based USV-AUV Collaborative System for Underwater Tasks in Extreme Sea Conditions ／ Jingzehua Xu, Guanwen Xie, Jiwei Tang 他

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• 論文3Dグラウンディング画像認識2025/4/1

  SORT3D: 大規模言語モデルを用いたゼロショット3Dグラウンディングのための空間オブジェクト中心推論ツールボックス

  2Dの物体属性とヒューリスティックな空間推論ツールボックスをLLMの逐次推論能力と組み合わせ、テキスト-3Dデータなしで未知環境にゼロショット適用できる3Dグラウンディング手法を提案。

  原題: SORT3D: Spatial Object-centric Reasoning Toolbox for Zero-Shot 3D Grounding Using Large Language Models ／ Nader Zantout, Haochen Zhang, Pujith Kachana 他

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• 論文sim2realロボティクス2025/4/1

  可変ピッチMAVの機動制御における強化学習のSim-to-Real転移

  可変ピッチプロペラ搭載MAVの複雑なダイナミクスに対応するため、システム同定・ドメインランダム化・カリキュラム学習とカスケード制御を組み合わせ、シミュレーションで学習した強化学習方策を実機へゼロショット転移させ、フリップや壁面後退などの高度機動を実現した。

  原題: Sim-to-Real Transfer in Reinforcement Learning for Maneuver Control of a Variable-Pitch MAV ／ Zhikun Wang, Shiyu Zhao

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• 論文sim2realロボティクス2025/4/1

  Sim4EndoR：血管内ロボティクスのタスク自動化に向けた強化学習ベースのシミュレーションプラットフォーム

  経皮的冠動脈インターベンション（PCI）のタスク自律化に向け、血管の解剖学的制約を報酬関数に組み込んだ強化学習ベースのシミュレーション環境を提案し、sim-to-real転移を促進する。

  原題: Sim4EndoR: A Reinforcement Learning Centered Simulation Platform for Task Automation of Endovascular Robotics ／ Tianliang Yao, Madaoji Ban, Bo Lu 他

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• 論文経路計画ロボティクス2025/4/1

  球面上の時間最適凸化Reeds-Shepp経路

  球面上を前後進できる車両の時間最適経路計画を解析し、最適経路が3種類の基本動作からなる最大6区間で構成されることを示した。

  原題: Time-optimal Convexified Reeds-Shepp Paths on a Sphere ／ Sixu Li, Deepak Prakash Kumar, Swaroop Darbha 他

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• 論文遠隔操作/ハプティックロボティクス2025/4/1

  視線から推定した操作意図の確信度を用いた安全重視型ハプティック支援の調整

  遠隔操作ロボットにおいて、操作者の視線から意図を推定し、その確信度に応じてガイド力や安全境界などのハプティック支援を調整する手法を提案し、精度・作業時間・操作ミスの改善を検証した。

  原題: The Use of Gaze-Derived Confidence of Inferred Operator Intent in Adjusting Safety-Conscious Haptic Assistance ／ Jeremy D. Webb, Michael Bowman, Songpo Li 他

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• 論文HRIロボティクス2025/4/1

  アイスブレイク、ターンテイキング、ファンメイキング：10代のグループにおけるロボットの活用探求

  10代の若者16名を対象に、グループアシスタントとしてのソーシャルロボットの役割をユーザー中心設計で探り、ロボットの利用が状況に応じてアイスブレイク・順番交代・楽しみ創出に変化することを明らかにした。

  原題: Ice-Breakers, Turn-Takers and Fun-Makers: Exploring Robots for Groups with Teenagers ／ Sarah Gillet, Katie Winkle, Giulia Belgiovine 他

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• 論文マニピュレーションロボティクス2025/4/1

  Phoenix: 細粒度ロボット動作修正のための運動ベース自己反省フレームワーク

  MLLMによる意味的な反省を運動指示に変換し、拡散ポリシーで細粒度の動作修正を行う自己修正フレームワークを提案。

  原題: Phoenix: A Motion-based Self-Reflection Framework for Fine-grained Robotic Action Correction ／ Wenke Xia, Ruoxuan Feng, Dong Wang 他

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• 論文ナビゲーションロボティクス2025/4/1

  加速度障害物を用いた動的環境におけるロボットナビゲーション

  速度障害物の概念を加速度に拡張し、線形・非線形軌道を移動する障害物との衝突を避けるための加速度障害物の境界を解析的に導出した。

  原題: Robot Navigation in Dynamic Environments using Acceleration Obstacles ／ Asher Stern, Zvi Shiller

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• 論文走行可能領域推定/自己教師あり学習/オフロード自動運転ロボティクス2025/4/1

  オンラインプロトタイプ適応を用いた自己教師あり走行可能領域学習：オフロード自動運転に向けて

  手動アノテーション不要の自己教師あり学習で、BEV表現を入力に用いた走行可能領域推定手法を提案。走行中にプロトタイプをオンライン更新し、動的な環境変化に対応する。

  原題: Self-Supervised Traversability Learning with Online Prototype Adaptation for Off-Road Autonomous Driving ／ Yafeng Bu, Zhenping Sun, Xiaohui Li 他

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• 論文軌道計画ロボティクス2025/4/1

  GripMap：自動運転レース向けの空間分解型動的制約フレームワーク

  路面のグリップが場所ごとに異なることを考慮し、Frenet座標系で空間的に動的制約を表現するGripMapを提案。オフライン・オンラインの軌道計画に適用し、自動運転レース実験で有効性を示した。

  原題: GripMap: An Efficient, Spatially Resolved Constraint Framework for Offline and Online Trajectory Planning in Autonomous Racing ／ Frederik Werner, Ann-Kathrin Schwehn, Markus Lienkamp 他

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• 論文対話エージェントHCI2025/4/1

  ユーザー認識型マルチモーダル対話エージェントのための推論LLM

  CoT推論とVLMを組み合わせ、初対面から動的にユーザープロファイルを推定・更新するパーソナライズ対話フレームワークを提案し、高齢者向けVQAベンチマークで性能向上を示した。

  原題: Reasoning LLMs for User-Aware Multimodal Conversational Agents ／ Hamed Rahimi, Jeanne Cattoni, Meriem Beghili 他

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• 論文音響設計physics.flu-dyn2025/4/1

  プロペラの不快音低減に向けた不等間隔ブレードとトロイダル形状の音響解析

  ドローン用プロペラの騒音問題に対し、トロイダル形状と不等間隔ブレード配置が心理音響的な不快感を低減するかを実験的に検証した。

  原題: Acoustic Analysis of Uneven Blade Spacing and Toroidal Geometry for Reducing Propeller Annoyance ／ Nikhil Vijay, Will C. Forte, Ishan Gajjar 他

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• 論文人間ロボットインタラクションロボティクス2025/4/1

  生理指標・視線・表情を用いたロボットパートナーへの信頼モデリング

  人間がロボットパートナーを信頼する度合いを、生理指標・視線・表情から機械学習で推定する研究。複数センサの組み合わせで信頼検出精度が向上することを示した。

  原題: Using Physiological Measures, Gaze, and Facial Expressions to Model Human Trust in a Robot Partner ／ Haley N. Green, Tariq Iqbal

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• 論文LiDARオドメトリロボティクス2025/4/1

  RESPLE: Bスプラインによる再帰的連続時間LiDARオドメトリ

  Bスプラインと再帰的ベイズ推定を組み合わせ、連続時間の6自由度動作推定を行うLiDARオドメトリ手法を提案。単一/複数LiDARとIMUに対応し、高ダイナミックな動きでもリアルタイムに高精度推定できる。

  原題: RESPLE: Recursive Spline Estimation for LiDAR-Based Odometry ／ Ziyu Cao, William Talbot, Kailai Li

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• 論文運動計画制御2025/4/1

  曲率制約付きベクトル場による非ホロノミックロボットの運動計画

  非ホロノミックロボットの運動計画において、曲率制約を満たすベクトル場と飽和制御則を同時に設計するフレームワークを提案し、Ackermann型UGVと固定翼UAVで実証した。

  原題: Curvature-Constrained Vector Field for Motion Planning of Nonholonomic Robots ／ Yike Qiao, Xiaodong He, An Zhuo 他

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• 論文マニピュレーションロボティクス2025/4/1

  CATCH-FORM-ACTer: 粘弾性物体操作のためのコンプライアンス対応触覚制御とハイブリッド変形調整に基づくアクショントランスフォーマー

  粘弾性物体の接触を伴う操作において、従来のCATCH-FORM-3DにTransformerベースの行動チャンキング(ACT)を組み合わせ、実時間で剛性・減衰・拡散パラメータを調整することで、人間らしい力と変形の調整を模倣し、成功率を10〜20%向上させた。

  原題: CATCH-FORM-ACTer: Compliance-Aware Tactile Control and Hybrid Deformation Regulation-Based Action Transformer for Viscoelastic Object Manipulation ／ Hongjun Ma, Weichang Li, Jingwei Zhang 他

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• 論文マニピュレーションロボティクス2025/4/1

  RINGO: 未知環境における空中マニピュレータのための誘導軌道を用いたリアルタイムナビゲーション

  空中マニピュレータが未知環境をリアルタイムでナビゲーションするための計画フレームワークを提案。マルチロータとエンドエフェクタの位置を同時に考慮し、Bスプライン曲線の凸包性を利用して到達可能作業空間内での衝突回避軌道を生成する。

  原題: RINGO: Real-time Navigation with a Guiding Trajectory for Aerial Manipulators in Unknown Environments ／ Zhaopeng Zhang, Shizhen Wu, Chenfeng Guo 他

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