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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 →- 論文可変剛性機構ロボティクス
螺旋巻き構造の静電層ジャミングを用いた新型ロボット可変剛性機構
静電引力で層間摩擦を高める螺旋巻き構造の可変剛性機構を提案し、従来の平面型より少ない面積で大きな剛性調整を実現、ロボット指への応用可能性を示した。
原題: A Novel Robotic Variable Stiffness Mechanism Based on Helically Wound Structured Electrostatic Layer Jamming / Congrui Bai, Zhenting Du, Weibang Bai
日本語で読む → - 論文自動運転シミュレーション画像認識
SymDrive: 対称自己回帰オンライン復元によるリアルで制御可能な運転シミュレータ
拡散モデルを用いて、自動運転向けの高精細な新規視点生成と車両挿入などのシーン編集を統合的に行うシミュレータを提案した論文。
原題: SymDrive: Realistic and Controllable Driving Simulator via Symmetric Auto-regressive Online Restoration / Zhiyuan Liu, Daocheng Fu, Pinlong Cai 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
期待時間移動探索における大域経路最適化のための随時メタヒューリスティックフレームワーク
隠れた物体を最短期待時間で見つける移動探索問題に対し、最小遅延問題に基づくモデルベース解法Milapsを提案し、大規模データセットで従来手法より優れた品質と実行時間のトレードオフを示した。
原題: Anytime Metaheuristic Framework for Global Route Optimization in Expected-Time Mobile Search / Jan Mikula, Miroslav Kulich
日本語で読む → - 論文インフレータブルロボットロボティクス
広可動域関節で連結した空気圧ブラダリンクによる多関節インフレータブルロボット
空気圧ブラダリンクと転がり接触関節(Hillberry関節)を組み合わせ、±150°の広可動域を持つインフレータブル多関節ロボットを提案し、荷物の運搬や脚式移動を実証した。
原題: Pneumatic bladder links with wide range of motion joints for articulated inflatable robots / Katsu Uchiyama, Ryuma Niiyama
日本語で読む → - 論文タスクプランニングロボティクス
MaP-AVR: 視覚言語モデルと検索拡張生成を活用したエージェントのためのメタアクションプランナー
ロボットの行動を「移動/回転・エンドエフェクタ状態変化・環境との関係」からなるメタアクションに抽象化し、RAGでLLM/VLMの計画を支援するタスクプランナーを提案。
原題: MaP-AVR: A Meta-Action Planner for Agents Leveraging Vision Language Models and Retrieval-Augmented Generation / Zhenglong Guo, Yiming Zhao, Feng Jiang 他
日本語で読む → - 論文サービスロボット/ヒューマンロボットインタラクションロボティクス
忙しい顧客と対話するサービスロボットの手引き
飲食店を模した環境で、接客ロボットが音声・視覚表示・微細動作などのコミュニケーション手段を用いて、作業中の顧客の注意を引き意図を伝える効果を検証したユーザー研究。
原題: A Service Robot's Guide to Interacting with Busy Customers / Suraj Nukala, Meera Sushma, Leimin Tian 他
日本語で読む → - 論文人間ロボット協働ロボティクス
安全を考慮した学習ベースのタスクスケジューリングによる効率的な人間とロボットの協働
深層学習モデルでシステム状態と安全による速度低下の関係を学習し、安全性を保ちつつサイクルタイムを最小化するタスク選択を最適化する手法を提案。ピック・パッケージング実験でサイクルタイムの大幅な短縮を実証した。
原題: Learning-Based Safety-Aware Task Scheduling for Efficient Human-Robot Collaboration / M. Faroni, A. Spano, A. M. Zanchettin 他
日本語で読む → - 論文強化学習/ワールドモデルロボティクス
RoboScape-R: 報酬と観測を統合したワールドモデルによる汎化可能なロボティクス強化学習
ワールドモデルを汎用環境プロキシとして用い、状態遷移の理解から報酬を生成する強化学習フレームワークを提案し、多様なシーンへの汎化性能を向上させた。
原題: RoboScape-R: Unified Reward-Observation World Models for Generalizable Robotics Training via RL / Yinzhou Tang, Yu Shang, Yinuo Chen 他
日本語で読む → - 論文視覚安定化ロボティクス
人工マイクロサッカード補償:オーニソプターのための安定視覚
12-20Hzで振動する尾なしオーニソプターのカメラ映像を、SO(3)上の3D回転最適化によりリアルタイムで歪みなく安定化する手法を開発した。
原題: Artificial Microsaccade Compensation: Stable Vision for an Ornithopter / Levi Burner, Guido de Croon, Yiannis Aloimonos
日本語で読む → - 論文HRIHCI
実環境におけるソーシャルシグナルを用いたHRIのユーザ満足度分類
博物館でのロボットとの対話データを用い、身体姿勢や表情、距離の時系列からユーザ満足度を自動分類する手法を検討した。
原題: Classification of User Satisfaction in HRI with Social Signals in the Wild / Michael Schiffmann, Sabina Jeschke, Anja Richert
日本語で読む → - 論文機構設計ロボティクス
制御ポリラインによるP-ヘドラの構築と変形
3本の制御ポリラインから柔軟な平面四辺形サーフェス(P-ヘドラ)を構築し、等長変形を効率的に計算する手法を提案。変形限界や分岐、展開可能・平坦折り畳みパターン、管状P-ヘドラについても議論する。
原題: Construction and deformation of P-hedra using control polylines / Georg Nawratil
日本語で読む → - 論文リアルタイムシステムcs.OS
確率的応答時間解析の高速化:修正クリティカルインスタントと最適化畳み込み
ロボットや自動運転のリアルタイムシステムにおける最悪ケースのデッドライン失敗確率(WCDFP)を、修正クリティカルインスタントと畳み込みのマージ順序最適化により、精度を保ちつつ最大10倍高速に推定する手法を提案した。
原題: Accelerating Probabilistic Response-Time Analysis: Revised Critical Instant and Optimized Convolution / Hiroto Takahashi, Atsushi Yano, Takuya Azumi
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
RoaD: 閉ループ教師あり微調整のためのロールアウト活用による自動運転ポリシー改善
自動運転ポリシーの閉ループ展開時の誤差蓄積を、自身のロールアウトに専門家ガイダンスを加えて追加学習データとすることで軽減し、大規模シミュレータで衝突を54%削減した手法。
原題: RoaD: Rollouts as Demonstrations for Closed-Loop Supervised Fine-Tuning of Autonomous Driving Policies / Guillermo Garcia-Cobo, Maximilian Igl, Peter Karkus 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
Hoi!:力に基づくクロスビュー関節物体操作のマルチモーダルデータセット
人間とロボットの4つの操作形態で関節物体を操作した3048シーケンスを収録し、視覚・力・触覚を統合したデータセットを構築した。
原題: Hoi! - A Multimodal Dataset for Force-Grounded, Cross-View Articulated Manipulation / Tim Engelbracht, René Zurbrügg, Matteo Wohlrapp 他
日本語で読む → - 論文制御/FPGA機械学習
微分可能な無重みコントローラ:連続制御のための論理回路学習
勾配法で学習でき、FPGA上で超低遅延・低消費電力に動作する論理回路ベースの制御ポリシーを提案し、MuJoCoベンチマークで深層強化学習に匹敵する性能を示した。
原題: Differentiable Weightless Controllers: Learning Logic Circuits for Continuous Control / Fabian Kresse, Christoph H. Lampert
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
M³Aポリシー:フォトメトリック再レンダリングによる可変材料操作拡張ポリシー
単一の実演から光輸送に基づくフォトメトリック再レンダリングで多様な材料の実演を生成し、材料に依存しない操作ポリシーを学習する枠組みを提案。
原題: $\mathbf{M^3A}$ Policy: Mutable Material Manipulation Augmentation Policy through Photometric Re-rendering / Jiayi Li, Yuxuan Hu, Haoran Geng 他
日本語で読む → - 論文世界モデル画像認識
自分が知らないことを知る世界モデル:校正された不確実性を伴う制御可能な動画生成
制御可能な動画生成モデルに、生成フレームの各領域ごとの信頼度を推定・校正する不確実性定量化手法C3を提案し、幻覚の局所化を可能にした。
原題: World Models That Know When They Don't Know - Controllable Video Generation with Calibrated Uncertainty / Zhiting Mei, Tenny Yin, Micah Baker 他
日本語で読む → - 論文自己駆動型実験室画像認識
自己駆動型実験室のためのデータ中心型視覚開発
自己駆動型実験室のピペッティング作業における気泡検出のため、実データと仮想データを融合したハイブリッドパイプラインを構築し、データ不足を克服して高精度な検出モデルを実現した。
原題: Data-Centric Visual Development for Self-Driving Labs / Anbang Liu, Guanzhong Hu, Jiayi Wang 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
因子分解拡散ポリシーによる柔軟なマルチタスク学習
複雑な行動分布を専門化した拡散モデルの合成に分解するモジュラー拡散ポリシーを提案し、マルチタスク操作で性能と適応性を向上させた。
原題: Flexible Multitask Learning with Factorized Diffusion Policy / Chaoqi Liu, Haonan Chen, Sigmund H. Høeg 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
UniBYD: 人間の模倣を超えた多様なロボットハンドの操作学習のための統合フレームワーク
ロボットと人間の身体差を超え、多様なロボットハンド形態に適応する操作方策を強化学習で獲得する統合フレームワークUniBYDを提案。動的PPOと影エンジンにより人間模倣を超えた適応的探索を実現。
原題: UniBYD: A Unified Framework for Learning Robotic Manipulation Across Embodiments Beyond Imitation of Human Demonstrations / Tingyu Yuan, Biaoliang Guan, Wen Ye 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
ブルドーザー手法:APFベースのロボットナビゲーションにおける局所極小トラップの効率的な除去
人工ポテンシャル場(APF)の局所極小に陥る問題を、ポテンシャルを埋め戻す「ブルドーザー」機構とランプで解決し、実機実験でA*やRRTより高速かつ同等の経路品質を示した。
原題: The Bulldozer Technique: Efficient Elimination of Local Minima Traps for APF-Based Robot Navigation / Mohammed Baziyad, Manal Al Shohna, Tamer Rabie
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
分散触覚センシングによる外部接触と把持内姿勢の同時推定
触覚センサの局所観測と接触の物理制約をファクタグラフで統合し、物体の把持内姿勢と外部接触を同時推定する手法を提案。触覚のみでも既存手法を上回る精度を実現。
原題: Simultaneous Extrinsic Contact and In-Hand Pose Estimation via Distributed Tactile Sensing / Mark Van der Merwe, Kei Ota, Dmitry Berenson 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
LoGoPlanner: メートル法に基づく視覚幾何と自己位置推定を統合したナビゲーション方策
絶対スケールの視覚幾何バックボーンを微調整し、周囲形状の再構成と暗黙的状態推定を組み合わせることで、外部キャリブレーション不要のエンドツーエンド移動ロボットナビゲーションを実現した。
原題: LoGoPlanner: Localization Grounded Navigation Policy with Metric-aware Visual Geometry / Jiaqi Peng, Wenzhe Cai, Yuqiang Yang 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
未知の湾曲管状構造物における自律UAVナビゲーションのためのカリキュラム強化学習
LiDARと視覚による局所観測のみを用い、カリキュラム学習で徐々に複雑な湾曲管に適応する強化学習方策を提案し、中心線情報を持つ従来手法を上回る汎化性能を示した。
原題: Curriculum-Based Reinforcement Learning for Autonomous UAV Navigation in Unknown Curved Tubular Conduit / Zamirddine Mari, Jérôme Pasquet, Julien Seinturier
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
LiDAR劣化シミュレーションとSLAMロバスト性評価のためのセンサー認識型現象論的フレームワーク
実点群上でLiDARの劣化(欠落・視野縮小・ノイズ等)を再現するフレームワークを提案し、複数のSLAM手法のロバスト性を評価した。
原題: A Sensor-Aware Phenomenological Framework for Lidar Degradation Simulation and SLAM Robustness Evaluation / Doumegna Mawuto Koudjo Felix, Xianjia Yu, Zhuo Zou 他
日本語で読む → - 論文自動運転/世界モデル/強化学習ロボティクス
WorldRFT: 強化学習ファインチューニングによる潜在世界モデル計画法
自動運転向けに、シーン表現学習を計画タスクに整合させる階層的計画分解と局所的な反復改善を導入し、GRPOによる強化学習ファインチューニングで安全性を高めた潜在世界モデルフレームワークを提案。nuScenesとNavSimでSOTA性能を達成。
原題: WorldRFT: Latent World Model Planning with Reinforcement Fine-Tuning for Autonomous Driving / Pengxuan Yang, Ben Lu, Zhongpu Xia 他
日本語で読む → - 論文3Dシーン表現ロボティクス
ロボティクスに最適な3Dシーン表現は何か?幾何表現から基盤モデルまで
ロボティクスにおける点群・ボクセル・SDF・NeRF・3DGS・基盤モデルなどの3Dシーン表現を、知覚・地図構築・自己位置推定・ナビゲーション・マニピュレーションの5モジュール別に整理・比較したサーベイ。
原題: What Is The Best 3D Scene Representation for Robotics? From Geometric to Foundation Models / Tianchen Deng, Yue Pan, Shenghai Yuan 他
日本語で読む → - 論文模倣学習/RLファインチューニング機械学習
事後行動クローニング:効率的なRLファインチューニングのためのBC方策の事前学習
模倣学習で事前学習した方策がRLファインチューニングの初期値として不十分な場合があることを理論的に示し、デモンストレータ行動の事後分布をモデル化するPostBCを提案して効率的なファインチューニングを可能にした。
原題: Posterior Behavioral Cloning: Pretraining BC Policies for Efficient RL Finetuning / Andrew Wagenmaker, Perry Dong, Raymond Tsao 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
散らかった環境でのロボット把持のための単視点形状補完
単視点の深度画像から拡散モデルを用いて物体の完全な3D形状を補完し、散らかった家庭用品の把持成功率を向上させる手法を提案した。
原題: Single-View Shape Completion for Robotic Grasping in Clutter / Abhishek Kashyap, Yuxuan Yang, Henrik Andreasson 他
日本語で読む → - 論文データセット生成画像認識
Synset Signset Germany: ドイツ交通標識認識のための合成データセット
GANによるテクスチャ生成と解析的なシーン変調を組み合わせ、ドイツの交通標識認識用の大規模合成データセットを構築し、そのリアリズムを評価した。
原題: Synset Signset Germany: a Synthetic Dataset for German Traffic Sign Recognition / Anne Sielemann, Lena Loercher, Max-Lion Schumacher 他
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