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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: 2025/12/1 / 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 →- 論文マニピュレーションロボティクス
SpeedAug: テンポ強化方策とRL微調整による方策加速
人間のデモで訓練された遅い方策を、速度拡張デモからテンポ多様性を学びRL微調整でタスク最適な実行速度を獲得させることで高速化するフレームワーク。
原題: SpeedAug: Policy Acceleration via Tempo-Enriched Policy and RL Fine-Tuning / Taewook Nam, Junmo Cho, Youngsoo Jang 他
日本語で読む → - 論文対話AIHCI
「私はあなたのためにここにいる」:関係性重視の対話AIが思春期の若者、特に社会的・情緒的に脆弱な若者に魅力的である理由
11〜15歳の若者と保護者を対象とした実験で、チャットボットの対話スタイル(関係性重視か透明性重視か)が人間らしさの知覚や信頼感、情緒的親密さに与える影響を検証し、社会的・情緒的に脆弱な若者ほど関係性重視のスタイルを好むことを示した。
原題: "I am here for you": How relational conversational AI appeals to adolescents, especially those who are socially and emotionally vulnerable / Pilyoung Kim, Yun Xie, Sujin Yang
日本語で読む → - 論文自動運転/安全強化学習機械学習
予測的安全表現を用いた安全な自動運転ポリシーの学習
将来の制約違反を予測する安全表現を強化学習に組み込み、自動運転の性能と安全性のトレードオフを改善する手法を実データで検証した。
原題: Learning Safe Autonomous Driving Policies Using Predictive Safety Representations / Mahesh Keswani, Raunak Bhattacharyya
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
建設ロボットのタスク割当におけるフェーズ適応型LLMフレームワーク:従来最適化アルゴリズムとの体系的ベンチマーク
建設現場のマルチロボット協調に向け、LangGraphベースのLLMタスク割当エージェントを提案し、動的プロンプトと多段検証でトークン使用量を94.6%削減しつつ、動的計画法や強化学習との体系的な比較を行った。
原題: Phase-Adaptive LLM Framework with Multi-Stage Validation for Construction Robot Task Allocation: A Systematic Benchmark Against Traditional Optimization Algorithms / Shyam prasad reddy Kaitha, Hongrui Yu
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
一度見れば実行できる:ワンショット動画デモからタスクを学習する視覚-言語-行動モデル
テスト時に1本の専門家デモ動画を見るだけで新しい操作スキルを獲得できるVLAモデルViVLAを提案し、未見タスクで30%以上の性能向上を達成した。
原題: See Once, Then Act: Vision-Language-Action Model with Task Learning from One-Shot Video Demonstrations / Guangyan Chen, Meiling Wang, Qi Shao 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
HERO: 移動可能障害物を考慮した階層的走行可能3Dシーングラフによる身体性ナビゲーション
操作可能な障害物を通路として扱う階層的3Dシーングラフを構築し、障害物のある環境でのナビゲーション効率と到達性を大幅に改善した。
原題: HERO: Hierarchical Traversable 3D Scene Graphs for Embodied Navigation Among Movable Obstacles / Yunheng Wang, Yixiao Feng, Yuetong Fang 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
HELP: 家庭タスクのための階層型身体化言語プランナ
家庭内タスクを解くため、LLMベースの複数エージェントを階層的に組み合わせたプランナを提案し、実機実験で評価した。
原題: HELP: Hierarchical Embodied Language Planner for Household Tasks / Alexandr V. Korchemnyi, Anatoly O. Onishchenko, Eva A. Bakaeva 他
日本語で読む → - 論文自動運転/オフラインRLロボティクス
疑似専門家正則化オフラインRLによるフォトリアル閉ループ環境でのEnd-to-End自動運転
カメラ画像のみから将来軌道を予測するEnd-to-End自動運転モデルを、専門家ログから作った疑似正解軌道で正則化するオフライン強化学習で訓練し、衝突率と経路完走率を改善した研究。
原題: Pseudo-Expert Regularized Offline RL for End-to-End Autonomous Driving in Photorealistic Closed-Loop Environments / Chihiro Noguchi, Takaki Yamamoto
日本語で読む → - 論文自動運転/物体検出/安全性評価画像認識
自動運転における物体検出の安全性評価のための重要度指標の分析
自動運転の物体検出評価において、重要度指標を体系的に分析し、双方向重要度評価と複数指標統合という新手法を提案して分類精度を最大100%向上させた。
原題: Criticality Metrics for Relevance Classification in Safety Evaluation of Object Detection in Automated Driving / Jörg Gamerdinger, Sven Teufel, Stephan Amann 他
日本語で読む → - 論文4Dシーン理解画像認識
いつでもどこでも何でも記述:大規模4Dシーン理解のための時空間メモリ
局所キャプションモデルを最適化ベースで高速化し、階層的4Dシーングラフを構築することで、大規模環境でのリアルタイムな時空間質問応答やタスク接地を可能にするフレームワークを提案。
原題: Describe Anything Anywhere At Any Moment / Nicolas Gorlo, Lukas Schmid, Luca Carlone
日本語で読む → - 論文運動計画ロボティクス
予測駆動型運動計画:注意ベース予測モデルへの経路統合戦略
注意ベースの運動予測モデルに自車の経路と目標姿勢を組み込み、ナビゲーション情報が予測と計画の両方を改善できることをnuPlanデータセットで示した。
原題: Prediction-Driven Motion Planning: Route Integration Strategies in Attention-Based Prediction Models / Marlon Steiner, Royden Wagner, Ömer Sahin Tas 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
視覚シンボルによるマニピュレーション失敗の診断・修正・学習
視覚シンボルを用いてロボットマニピュレーションの失敗を診断し、テキストと視覚の両方で修正ガイダンスを提供するフレームワークViFailbackを提案し、大規模データセットとベンチマークを構築した。
原題: Diagnose, Correct, and Learn from Manipulation Failures via Visual Symbols / Xianchao Zeng, Xinyu Zhou, Youcheng Li 他
日本語で読む → - 論文人間動作予測ロボティクス
PrediFlow: 人間とロボットの協調作業におけるリアルタイム人間動作予測のためのフローベース予測・洗練フレームワーク
人間とロボットの観測動作を統合し、フローマッチングで初期予測を洗練させることで、不確実性を保ちつつリアルタイムで高精度な人間動作予測を実現した。
原題: PrediFlow: A Flow-Based Prediction-Refinement Framework for Real-Time Human Motion Prediction in Human-Robot Collaboration / Sibo Tian, Minghui Zheng, Xiao Liang
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
風向きを考慮した被覆制御による複数ロボット・複数発生源のガス放出推定
複数の移動ロボットが協調してガス濃度を計測し、未知の数の大気放出源のパラメータを推定する枠組みを提案。風向きを考慮した被覆制御でロボット配置を最適化し、実機実験で有効性を示した。
原題: Mr.MSTE: Multi-robot Multi-Source Term Estimation with Wind-Aware Coverage Control / Rohit V. Nanavati, Tim J. Glover, Matthew J. Coombes 他
日本語で読む → - 論文制御/群制御ロボティクス
外乱抑制を考慮した自律表面艇間の協調ドッキングのためのモデル予測制御
2隻の自律表面艇が協力して合意した位置でドッキングするための集中型モデル予測制御手法を提案し、水流などの外乱を予測モデルで先読みして抑制することで、従来法より高速かつ効率的なドッキングを実現した。
原題: Model Predictive Control for Cooperative Docking Between Autonomous Surface Vehicles with Disturbance Rejection / Gianpietro Battocletti, Dimitris Boskos, Bart De Schutter
日本語で読む → - 論文水中ナビゲーション機械学習
デジタルツイン監督型強化学習による自律水中ナビゲーション
BlueROV2を対象に、PPO強化学習とデジタルツインを用いて水中自律ナビゲーションを実現し、混雑環境でDWAを上回る性能と実機転移を示した。
原題: Digital Twin Supervised Reinforcement Learning Framework for Autonomous Underwater Navigation / Zamirddine Mari, Mohamad Motasem Nawaf, Pierre Drap
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
拡散モデルによるマルチエージェント情報経路計画のためのエージェント意図
拡散モデルを用いて非自己回帰的に長期軌道を生成し、強化学習で微調整することで、マルチエージェント情報経路計画を効率化する分散型フレームワークAIDを提案した。
原題: AID: Agent Intent from Diffusion for Multi-Agent Informative Path Planning / Jeric Lew, Yuhong Cao, Derek Ming Siang Tan 他
日本語で読む → - 論文宇宙ロボティクス制御
自由回転衛星へのゼロインパルス接触のためのMPC
自由回転する目標衛星にゼロインパルスで接触するため、サービス衛星の2モジュールを協調制御する非線形MPCを開発し、シミュレーションで有効性を検証した。
原題: MPC for momentum counter-balanced and zero-impulse contact with a free-spinning satellite / Theofania Karampela, Rishie Seshadri, Florian Dörfler 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
不整地におけるマルチロボットシステムのペイロード姿勢維持
複数のロボットでペイロードを運搬する際、不整地でも姿勢を保つため、各ロボットのピストン高さをPID制御で調整する手法を提案した。
原題: Maintaining the Level of a Payload carried by Multi-Robot System on Irregular Surface / Rishabh Dev Yadav, Shrey Agrawal, Kamalakar Karlapalem
日本語で読む → - 論文遠隔操作ロボティクス
遠隔操作ロボットアームの動きから操作者の感情を推定する
遠隔操作ロボットの機能的動作から、機械学習を用いて操作者の感情状態を83.3%の精度で推定できることを示した研究。
原題: Inferring Operator Emotions from a Motion-Controlled Robotic Arm / Xinyu Qi, Zeyu Deng, Shaun Alexander Macdonald 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
3次元ロボット建設のためのマルチロボット協調に対する形式的モジュラー合成アプローチ
複数の移動ロボットが協調して3次元構造物を自律的に建設する問題に対し、監督制御理論に基づき、単一ロボットと目標構造のモデルから正しさが保証された反応型コントローラを合成する手法を提案した。
原題: A Formal Modular Synthesis Approach for the Coordination of 3-D Robotic Construction with Multi-robots / Marcelo Rosa, José E. R. Cury, Fabio L. Baldissera
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
RoboWheel: 実世界の人間デモンストレーションから異形態ロボット学習用データを生成するデータエンジン
人間の手と物体のインタラクション動画から、接触を考慮した軌道を再構成し、多様なロボット形態へ再ターゲティングして学習データを生成するデータエンジンを提案。VLAや模倣学習でテレオペ並みの性能を実証。
原題: RoboWheel: A Data Engine from Real-World Human Demonstrations for Cross-Embodiment Robotic Learning / Yuhong Zhang, Zihan Gao, Shengpeng Li 他
日本語で読む → - 論文LiDARオドメトリロボティクス
Surfel-LIO: 事前計算サーフェルと階層的Zオーダーボクセルハッシュによる高速LiDAR慣性オドメトリ
地図の幾何情報を事前計算したサーフェルと階層的ボクセル構造を用いて、LiDAR慣性オドメトリの対応点探索と平面フィッティングを不要にし、精度を保ちつつ高速化した手法を提案。
原題: Surfel-LIO: Fast LiDAR-Inertial Odometry with Pre-computed Surfels and Hierarchical Z-order Voxel Hashing / Seungwon Choi, Dong-Gyu Park, Seo-Yeon Hwang 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーション/MPCロボティクス
雑然環境における非ホロノミックロボットナビゲーションのための多方向安全矩形回廊ベースMPC
非ホロノミックロボットの雑然環境ナビゲーションのため、自由空間を矩形凸領域で表現する多方向安全回廊アルゴリズムとバリア関数制約を統合した逐次MPCフレームワークを提案し、静的・動的障害物回避と速度直接生成を実現した。
原題: Multi-directional Safe Rectangle Corridor-Based MPC for Nonholonomic Robots Navigation in Cluttered Environment / Yinsong Qu, Yunxiang Li, Shanlin Zhong
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
内在的動機付けによる協調探索を用いたマルチロボット社会的地形ナビゲーション
歩行者との共存環境で複数ロボットが隊形を保ちながら移動するため、内在的報酬による協調探索を導入した強化学習手法を提案し、ベンチマークで既存手法を上回る性能を示した。
原題: Intrinsic-Motivation Multi-Robot Social Formation Navigation with Coordinated Exploration / Hao Fu, Wei Liu, Shuai Zhou
日本語で読む → - 論文UAV制御/状態推定eess.SP
残差分散マッチング再帰最小二乗フィルタによるUAV地形追従のリアルタイム航路点推定
山火事監視UAVの地形追従において、残差分散マッチング基準で適応的に航路点を推定するRVM-RLSフィルタを提案し、シミュレーションで推定精度を約88%改善した。
原題: A Residual Variance Matching Recursive Least Squares Filter for Real-time UAV Terrain Following / Xiaobo Wu, Youmin Zhang
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
強く押すより賢く押せ:効率的な非把持マニピュレーションのための階層型RL-拡散ポリシー
物体を押して動かす非把持マニピュレーションを、高レベルRLによる目標選択と低レベル拡散モデルによる軌道生成の2段階に分けた階層型手法HeRDを提案し、成功率・経路効率・汎化性能で既存手法を上回った。
原題: Push Smarter, Not Harder: Hierarchical RL-Diffusion Policy for Efficient Nonprehensile Manipulation / Steven Caro, Stephen L. Smith
日本語で読む → - 論文ロボットポリシー透かしロボティクス
遠隔検出可能なロボットポリシー電子透かし
ロボットの訓練済みポリシーに、性能を落とさずに遠隔から検出できる電子透かしを埋め込む手法CoNoCoを提案し、実機でも検証した。
原題: Remotely Detectable Robot Policy Watermarking / Michael Amir, Manon Flageat, Amanda Prorok
日本語で読む → - 論文制御/強化学習機械学習
リアプノフ証明を用いたマルチステップアクター・クリティック学習による指数安定化制御
オフポリシー最大エントロピー強化学習に指数安定性を統合し、マルチステップサンプルとリアプノフ証明で効率的に安定化制御を学習する手法を提案。
原題: MSACL: Multi-Step Actor-Critic Learning with Lyapunov Certificates for Exponentially Stabilizing Control / Yongwei Zhang, Yuanzhe Xing, Quanyi Liang 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
CERNet:クラス埋め込み予測符号化RNNによるロボット運動・認識・信頼度推定の統合
クラス埋め込みベクトルを持つ階層的予測符号化RNNで、運動生成とリアルタイム認識、信頼度推定を統合したモデルを提案し、ヒューマノイドロボットで有効性を示した。
原題: CERNet: Class-Embedding Predictive-Coding RNN for Unified Robot Motion, Recognition, and Confidence Estimation / Hiroki Sawada, Alexandre Pitti, Mathias Quoy
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