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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: 2026/1/1 / 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 →- 論文検証ロボティクス
状況計算とSTL反証による汎用ロボットの検証
自然言語指示で多様な作業を行う汎用ロボットの検証のため、状況計算による抽象的推論とSTLモニタリングによるシミュレーション反証を組み合わせた二層フレームワークを提案し、GR00Tコントローラの失敗事例を発見できることを示した。
原題: Validating Generalist Robots with Situation Calculus and STL Falsification / Changwen Li, Rongjie Yan, Chih-Hong Cheng 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
AME-2: アテンション型ニューラルマップ符号化による俊敏で汎用的な脚式移動
アテンション機構を用いたマップエンコーダと不確実性を考慮した学習ベースのマッピングを組み合わせ、四足・二足ロボットの俊敏かつ汎用的な脚式移動を実現した強化学習フレームワーク。
原題: AME-2: Agile and Generalized Legged Locomotion via Attention-Based Neural Map Encoding / Chong Zhang, Victor Klemm, Fan Yang 他
日本語で読む → - 論文ミドルウェア/リアルタイムロボティクス
ROS 2におけるリアルタイム支援・解析・進展のサーベイ
ROS 2のリアルタイム実行を分析・強化・拡張する研究を網羅的に調査し、スケジューリング機構やDDS通信、実行器アルゴリズム、micro-ROSなどを分類・整理したサーベイ。
原題: A Survey of Real-Time Support, Analysis, and Advancements in ROS 2 / Daniel Casini, Jian-Jia Chen, Jing Li 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
UniCon:異種ロボット間の効率的な学習転送を実現する統合システム
ロボットの状態・制御・計測を標準化し、実行グラフでワークフローを分解する軽量フレームワークUniConを提案。ROSより高効率な推論とsim-to-real転送を実現し、7社12機種以上で実証。
原題: UniCon: A Unified System for Efficient Robot Learning Transfers / Yunfeng Lin, Li Xu, Yong Yu 他
日本語で読む → - 論文安全強化学習制御
安全な強化学習のための自己組織化デュアルバッファ適応クラスタリング経験リプレイ(SODACER)
最近の経験に素早く適応するFast-Bufferと、自己組織化適応クラスタリングで多様な履歴を保持するSlow-Bufferを組み合わせ、制御バリア関数とSophia最適化を統合した安全な強化学習フレームワークを提案。
原題: Self-Organizing Dual-Buffer Adaptive Clustering Experience Replay (SODACER) for Safe Reinforcement Learning in Optimal Control / Roya Khalili Amirabadi, Mohsen Jalaeian Farimani, Omid Solaymani Fard
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
イベントベース光触覚スキン
2台のDVSカメラと柔軟な光導波路スキンを組み合わせ、イベント駆動で広面積の接触位置を三角測量により推定する触覚センサを提案した。
原題: An Event-Based Opto-Tactile Skin / Mohammadreza Koolani, Simeon Bamford, Petr Trunin 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
RSLCPP:ROS 2を用いた決定論的シミュレーション
ROS 2の非同期マルチプロセス設計による再現性の問題を解決するため、既存ノードを変更せずに決定論的シミュレーションを実現するC++ライブラリRSLCPPを提案し、異なるCPUやアーキテクチャ間で同一結果が得られることを示した。
原題: RSLCPP -- Deterministic Simulations Using ROS 2 / Simon Sagmeister, Marcel Weinmann, Phillip Pitschi 他
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクス/磁気駆動ロボティクス
磁気駆動によるマンタ型マイクロソフトロボットの作製と遊泳運動の研究
マンタ(トビエイ)の遊泳原理を模倣し、NdFeBとPDMSで作製した磁気応答型マイクロソフトロボットを3次元ヘルムホルツコイルで駆動し、磁場パラメータが遊泳性能に与える影響を実験的に調べた。
原題: Preparation and Motion Study of Magnetically Driven Micro Soft Robot Mimicking the Cownose Ray / Jiaqing Chang, Song Gao, Chaowei Dong 他
日本語で読む → - 論文拡散ポリシーロボティクス
Sparse ActionGen: リアルタイム枝刈りによる拡散ポリシーの高速化
拡散ポリシーの多段ノイズ除去を、観測に応じて動的に枝刈り・キャッシュ再利用することで最大4倍高速化し、リアルタイム制御を可能にした手法。
原題: Sparse ActionGen: Accelerating Diffusion Policy with Real-time Pruning / Kangye Ji, Jianbo Zhou, Yuan Meng 他
日本語で読む → - 論文マルチロボット協調ロボティクス
EmboTeam: PDDLを介してLLM推論を反応型ビヘイビアツリーに接地する身体性マルチロボット協調
LLMで指示をPDDL問題に変換し、古典的プランナで計画を最適化した後、ビヘイビアツリーにコンパイルして異種ロボットチームの長期タスクを反応的に実行するフレームワークを提案。
原題: EmboTeam: Grounding LLM Reasoning into Reactive Behavior Trees via PDDL for Embodied Multi-Robot Collaboration / Haishan Zeng, Mengna Wang, Peng Li
日本語で読む → - 論文自動運転/地図生成ロボティクス
自動ベクター道路地図生成のための拡張逆透視変換
逆透視変換(IPM)を改良し、レーンラインをCatmull-Romスプライン、その他の地面標示をポリゴンで表現して、インスタンスセグメンテーションを参照に3次元位置とホモグラフィ行列・車両姿勢を同時最適化する低コストなベクター道路地図生成フレームワークを提案した。
原題: Enhancing Inverse Perspective Mapping for Automatic Vectorized Road Map Generation / Hongji Liu, Linwei Zheng, Yongjian Li 他
日本語で読む → - 論文状態推定ロボティクス
統合ナビゲーション向けSE2(3)群ベース拡張カルマンフィルタの自律性向上:応用
SE2(3)リー群を用いたナビゲーションモデルの誤差伝播の自律性を高める構築法を、SINS/オドメータ実験とモンテカルロシミュレーションで検証した。
原題: Improve the autonomy of the SE2(3) group based Extended Kalman Filter for Integrated Navigation: Application / Maosong Wang, Jiarui Cui, Wenqi Wu 他
日本語で読む → - 論文連続体ロボットロボティクス
プログラム可能な追従制御を実現する螺旋腱駆動連続体ロボット
脊髄刺激電極を硬膜外腔へ正確に導くため、腱駆動の螺旋型連続体ロボットExoNavの静的モデルを構築し、重力を考慮した形状予測と追従制御(FTL)動作をシミュレーションと実験で検証した。
原題: Helical Tendon-Driven Continuum Robot with Programmable Follow-the-Leader Operation / Behnam Moradkhani, Raghav Sankaranarayanan, Pejman Kheradmand 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
学習進捗に基づく自動カリキュラム強化学習による不整地歩行のスケーリング
エージェントの学習進捗をオンラインで推定しタスクサンプリング分布を適応的に調整する自動カリキュラム強化学習フレームワークを提案し、四足ロボットANYmal Dが階段や斜面など多様な地形で高速安定歩行を実現した。
原題: Scaling Rough Terrain Locomotion with Automatic Curriculum Reinforcement Learning / Ziming Li, Chenhao Li, Marco Hutter
日本語で読む → - 論文POMDP学習機械学習
フルランク行動と状態観測可能性を超えたPOMDPの学習に向けて
隠れ状態を持つ系をPOMDPとして学習するため、PSRとテンソル分解を組み合わせ、遷移・観測行列を相似変換の下で推定する手法を提案。
原題: Toward Learning POMDPs Beyond Full-Rank Actions and State Observability / Seiji Shaw, Travis Manderson, Chad Kessens 他
日本語で読む → - 論文手術ロボット/キャリブレーションロボティクス
da Vinci手術ロボットのためのオンザフライハンドアイキャリブレーション
ケーブル駆動手術ロボットの工具位置推定誤差を低減するため、単眼画像からオンザフライでハンドアイ変換行列を計算するキャリブレーションフレームワークを提案し、公開データセットで有効性を示した。
原題: On-the-fly hand-eye calibration for the da Vinci surgical robot / Zejian Cui, Ferdinando Rodriguez y Baena
日本語で読む → - 論文場所認識画像認識
WHU-PCPR: 複雑な都市環境での場所認識のためのクロスプラットフォーム異種点群データセット
異なるプラットフォームやLiDARセンサで取得した点群を用いた場所認識研究のための、大規模で多様なシーンを含むクロスプラットフォーム異種点群データセットを構築し、代表的な手法の評価と課題を議論した。
原題: WHU-PCPR: A cross-platform heterogeneous point cloud dataset for place recognition in complex urban scenes / Xianghong Zou, Jianping Li, Yandi Yang 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
制約付き駐車シーンにおける経路計画への強化学習の適用
狭い駐車場での切り返しが多い経路計画を、自転車モデルに基づく深層強化学習でリアルタイムに解く手法を提案し、新ベンチマークで従来手法を上回る成功率と効率を達成した。
原題: Adapting Reinforcement Learning for Path Planning in Constrained Parking Scenarios / Feng Tao, Luca Paparusso, Chenyi Gu 他
日本語で読む → - 論文VLAAI
デジタルからフィジカルへ:物理知能のための自律型コーチとしてのデジタルエージェント
LLMエージェントが強化学習や模倣学習のタスク設計・デバッグ・最適化を自律的に行うベンチマークEmboCoach-Benchを提案し、人間設計を上回る性能を実証した。
原題: From Digital to Physical: Digital Agents as Autonomous Coaches for Physical Intelligence / Zixing Lei, Genjia Liu, Yuanshuo Zhang 他
日本語で読む → - 論文社会ロボティクスHCI
支援ロボットと適切な作業割り当てが障害者へのスティグマ認識を軽減する
職場で障害者を支援するロボットの活用が、同僚の認知的・行動的スティグマに与える影響をビネット実験で検証し、作業の適応やロボット支援がスティグマを軽減することを示した。
原題: Assistive Robots and Reasonable Work Assignment Reduce Perceived Stigma toward Persons with Disabilities / Stina Klein, Birgit Prodinger, Elisabeth André 他
日本語で読む → - 論文水中航法ロボティクス
姿勢誤差モデリングと分散伝播を用いたAUV向けDVL支援疎結合慣性航法
AUVのSINS/DVL疎結合航法において、姿勢誤差を考慮した速度変換モデルと分散伝播法を導入し、長期的な位置誤差の蓄積を抑制した。
原題: A DVL Aided Loosely Coupled Inertial Navigation Strategy for AUVs with Attitude Error Modeling and Variance Propagation / Jin Huang, Zichen Liu, Haoda Li 他
日本語で読む → - 論文ドローン制御ロボティクス
拡散モデルによるテキスト指示からの空撮シネマトグラフィ
自然言語の指示と機体カメラの初期画像から拡散モデルで飛行軌道を生成し、ドローンが自動でシネマティックな映像を撮影するシステムを提案した。
原題: DiffusionCinema: Text-to-Aerial Cinematography / Valerii Serpiva, Artem Lykov, Jeffrin Sam 他
日本語で読む → - 論文視覚姿勢推定ロボティクス
幾何生成モデルによる構成的正しさを保証した視覚姿勢推定
平面物体の幾何学と画像形成過程から生成モデルを構築し、推定誤差の保証付きニューラルネット姿勢推定器を設計する枠組みを提案。
原題: Correct-by-Construction Vision-based Pose Estimation using Geometric Generative Models / Ulices Santa Cruz, Mahmoud Elfar, Yasser Shoukry
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
先読みで局所解を回避するロボットナビゲーション:運動予測と安全制御の融合
障害物の将来運動をニューラルネットで予測し、その予測からガウス過程でバリア関数をオンライン学習して、局所解のない安全制御(MCBF)に組み込むことで、混雑した動的環境での移動ロボットの安全で効率的なナビゲーションを実現した。
原題: Proactive Local-Minima-Free Robot Navigation: Blending Motion Prediction with Safe Control / Yifan Xue, Ze Zhang, Knut Åkesson 他
日本語で読む → - 論文GNSS測位ロボティクス
確率的クローニングUDフィルタによるGNSS月軌道・時計推定
月周回ナビゲーション衛星の軌道と時計を、地上GNSSの搬送波位相を用いて高精度に推定する確率的クローニングUDフィルタを開発し、シミュレーションでメートル級軌道精度を達成した。
原題: GNSS-based Lunar Orbit and Clock Estimation With Stochastic Cloning UD Filter / Keidai Iiyama, Grace Gao
日本語で読む → - 論文状態推定ロボティクス
KILO-EKF: クープマンに着想を得た学習型観測拡張カルマンフィルタ
クープマン作用素の考え方を用いて、データから線形な観測モデルを学習し、拡張カルマンフィルタの更新に組み込む手法を提案。実機ドローンの自己位置推定で、キャリブレーション済みのEKFより高精度・高整合を達成した。
原題: KILO-EKF: Koopman-Inspired Learned Observations Extended Kalman Filter / Zi Cong Guo, James R. Forbes, Timothy D. Barfoot
日本語で読む → - 論文自己位置推定画像認識
GPA-VGGT:幾何・物理認識損失を用いた自己教師あり学習によるVGGTの大規模自己位置推定への適応
ラベルなしデータでVGGTを自己教師あり学習させ、幾何学的制約と物理的な光度整合性を組み合わせた損失で大規模環境での自己位置推定性能を向上させた研究。
原題: GPA-VGGT:Adapting VGGT to Large Scale Localization by Self-Supervised Learning with Geometry and Physics Aware Loss / Yangfan Xu, Lilian Zhang, Xiaofeng He 他
日本語で読む → - 論文SLAM/推論ロボティクス
離散・連続混在推論のためのハイブリッド因子グラフにおける変数消去
ロボティクスにおける離散・連続変数が混在する推定問題に対し、ハイブリッド因子グラフと新しい変数消去アルゴリズムを提案し、厳密なMAP推定と周辺化を可能にした。大規模SLAMや実世界のポーズグラフ最適化で有効性を示した。
原題: Variable Elimination in Hybrid Factor Graphs for Discrete-Continuous Inference & Estimation / Varun Agrawal, Frank Dellaert
日本語で読む → - 論文3D再構成/ソナー画像認識
NAS-GS: ノイズ対応ソナーガウシアンスプラッティング
ソナー画像特有のノイズや高さ情報の欠如に対処するため、二方向スプラッティングとガウス混合モデルによるノイズモデルを導入し、ソナー画像からの3D再構成と新規視点合成を高精度化したフレームワーク。
原題: NAS-GS: Noise-Aware Sonar Gaussian Splatting / Shida Xu, Jingqi Jiang, Jonatan Scharff Willners 他
日本語で読む → - 論文着地衝撃吸収ロボティクス
着地時に生じる擬人化足関節構造の粘弾性変化は足構造と姿勢によって調整される
人間の足の骨格形状を模した多関節構造を作製し、着地時の衝撃に対する粘弾性応答が骨格構造と姿勢によってどう変わるかを調べた。その結果、アーチ状の多関節構造は単純な平板や剛体足より衝撃を吸収し、足首や足指の角度が減衰と反発のバランスを調整できることが示された。
原題: Landing-Induced Viscoelastic Changes in an Anthropomimetic Foot Joint Structure are Modulated by Foot Structure and Posture / Satoru Hashimoto, Yinlai Jiang, Hiroshi Yokoi 他
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