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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
セマンティックセグメンテーションとキーポイント検出を用いたハイブリッドグリッパによるトマト収穫の新手法
柔らかい補助指と剛体外骨格を組み合わせたハイブリッドグリッパと、RGB-Dカメラによるセグメンテーション・キーポイント検出、力制御とPSO軌道計画を統合し、トマトの自動収穫を約80%の成功率で実現した。
原題: A Novel Approach to Tomato Harvesting Using a Hybrid Gripper with Semantic Segmentation and Keypoint Detection / Shahid Ansari, Mahendra Kumar Gohil, Yusuke Maeda 他
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OmniDexVLG:視覚言語モデルが導く把持意味論・分類・機能的アフォーダンスからの器用な把持生成学習
言語と視覚の指示に基づき、把持分類・接触意味論・機能的アフォーダンスを統合的に扱う器用な把持生成フレームワークを提案。大規模データ生成パイプラインとマルチモーダル推論モジュールを組み合わせ、意味的に制御可能な把持を実現する。
原題: OmniDexVLG: Learning Dexterous Grasp Generation from Vision Language Model-Guided Grasp Semantics, Taxonomy and Functional Affordance / Lei Zhang, Diwen Zheng, Kaixin Bai 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
シュレーディンガーのナビゲーター:ゼロショット物体ナビゲーションのための未来集合の想像
軌道条件付き3D世界モデルで複数の未来を想像し、不確実性を考慮してゼロショット物体ナビゲーションを行う手法を提案。
原題: Schr\"odinger's Navigator: Imagining an Ensemble of Futures for Zero-Shot Object Navigation / Yu He, Da Huang, Zhenyang Liu 他
日本語で読む → - 論文歩行制御
低速制御と限られた観測下での可変インピーダンス筋協調:脚式移動による評価
単脚跳躍タスクで、強化学習による高レベル制御と可変インピーダンス筋協調モデルを組み合わせ、制御周波数や観測条件を制限しても安定歩行が可能なことを示した。
原題: Variable-Impedance Muscle Coordination under Slow-Rate Control Frequencies and Limited Observation Conditions Evaluated through Legged Locomotion / Hidaka Asai, Tomoyuki Noda, Jun Morimoto
日本語で読む → - 論文経路追従/MPCロボティクス
固定翼小型UASのための非線形モデル予測制御による3次元経路追従誘導
固定翼小型UASの3次元経路追従のため、非線形モデル予測制御に基づく2つの誘導則を設計し、飛行試験で従来法より優れた性能を示した。
原題: 3D Path-Following Guidance via Nonlinear Model Predictive Control for Fixed-Wing Small UAS / Camron Alexander Hirst, Chris Reale, Eric Frew
日本語で読む → - 論文水中ロボティクスロボティクス
水中フィールドロボティクスのためのオープンツールキット
水中マニピュレーション研究向けに、水深対応の関節アクチュエータ、制御・電源管理基板、ROS2ソフトウェアをオープンソースで提供し、40m深度での実証を行った。
原題: An Open Toolkit for Underwater Field Robotics / Giacomo Picardi, Saverio Iacoponi, Matias Carandell 他
日本語で読む → - 論文ソーシャルナビゲーションロボティクス
LISN: VLMベース制御器調整による言語指示型ソーシャルナビゲーション
言語指示に従い社会的規範を守るソーシャルナビゲーションのベンチマークLISN-Benchを構築し、VLMがコストマップと制御パラメータを調整する階層型手法を提案した。
原題: LISN: Language-Instructed Social Navigation with VLM-based Controller Modulating / Junting Chen, Yunchuan Li, Panfeng Jiang 他
日本語で読む → - 論文運動制御ロボティクス
人間の手の協調における時間シフトシナジー抽出のための交互最小化
単一の運動データから、時間シフトを伴う手の関節シナジーとその疎な活性化を同時に学習する最適化手法を提案した。
原題: Alternating Minimization for Time-Shifted Synergy Extraction in Human Hand Coordination / Trevor Stepp, Parthan Olikkal, Ramana Vinjamuri 他
日本語で読む → - 論文UAV/経路計画制御
方向と速度に適応する人工ポテンシャル場を用いた動的環境におけるUAVの障害物回避
障害物の方向と相対速度に応じて斥力を重み付けする改良型人工ポテンシャル場をMPCに統合し、動的環境でのUAVの局所解問題を解消して滑らかな衝突回避を実現した。
原題: Obstacle Avoidance of UAV in Dynamic Environments Using Direction and Velocity-Adaptive Artificial Potential Field / Nikita Vaibhav Pavle, Shrreya Rajneesh, Rakesh Kumar Sahoo 他
日本語で読む → - 論文敵対的攻撃画像認識
拡散モデル誘導による実世界単眼深度推定攻撃用の敵対的物体生成
拡散モデルを用いてシーンに自然に溶け込む敵対的物体を生成し、単眼深度推定を誤らせる物理攻撃手法を提案した。
原題: Guided Diffusion-based Generation of Adversarial Objects for Real-World Monocular Depth Estimation Attacks / Yongtao Chen, Yanbo Wang, Wentao Zhao 他
日本語で読む → - 論文4D再構成画像認識
Any4D: 統合フィードフォワード計量4D再構成
多視点トランスフォーマーにより、Nフレームのピクセル単位の動きと形状を直接予測する4D再構成手法を提案。RGB-DやIMU、レーダーなど追加センサーも利用可能で、高精度かつ高速。
原題: Any4D: Unified Feed-Forward Metric 4D Reconstruction / Jay Karhade, Nikhil Keetha, Yuchen Zhang 他
日本語で読む → - 論文アフォーダンスロボティクス
CRAFT-E: 身体性を持つアフォーダンス接地のためのニューロシンボリックフレームワーク
動詞と物体の知識グラフ、視覚言語アラインメント、把持可能性推論を組み合わせ、指示された動作に適した物体を解釈可能に選択するニューロシンボリック手法を提案し、実機で検証した。
原題: CRAFT-E: A Neuro-Symbolic Framework for Embodied Affordance Grounding / Zhou Chen, Joe Lin, Carson Bulgin 他
日本語で読む → - 論文SLAM/オドメトリロボティクス
LIMOncello: SGal(3)多様体上の反復誤差状態カルマンフィルタによる高速LiDAR慣性オドメトリ
6自由度運動をSGal(3)多様体上でモデル化した反復誤差状態カルマンフィルタと軽量なi-Octreeマッピングを組み合わせ、幾何的に疎な環境でもドリフトを抑えつつリアルタイムで動作するLiDAR慣性オドメトリを実現した。
原題: LIMOncello: Iterated Error-State Kalman Filter on the SGal(3) Manifold for Fast LiDAR-Inertial Odometry / Carlos Pérez-Ruiz, Joan Solà
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
群ロボットの最適なスケーラビリティ考慮型割り当て:限界利得による線形から逆行性能まで
限界利得に基づく効率的なアルゴリズムを提案し、凹型スケーリング関数を持つタスクに群ロボットを最適配分して集合性能を最大化する。シミュレーションで集合的意思決定タスクに適用し、タスク難易度や干渉による飽和・逆行スケーリング下での有効性を示した。
原題: Optimal Scalability-Aware Allocation of Swarm Robots: From Linear to Retrograde Performance via Marginal Gains / Simay Atasoy Bingöl, Tobias Töpfer, Sven Kosub 他
日本語で読む → - 論文VLA画像認識
指し示す場所を意図せよ:視覚的根拠に基づく指示ポリシー
言語指示にバウンディングボックスなどの視覚的手がかりを追加することで、混雑環境や未知物体でも対象を正確に特定できるVLAポリシー「Point-VLA」を提案し、自動データ注釈パイプラインで効率的に学習した。
原題: Point What You Mean: Visually Grounded Instruction Policy / Hang Yu, Juntu Zhao, Yufeng Liu 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 → - 論文自動運転レースロボティクス
制御環境における自動運転レースのためのモジュール式アーキテクチャ設計
閉回路環境で走行するFormula Student Driverless車両向けに、YOLOv11によるコーン検出、ステレオ深度推定、EKFによる自己位置推定、スプライン補間と速度プロファイルを用いた経路計画、pure pursuit制御を組み合わせたモジュール式ROS 2アーキテクチャを提案し、実機とシミュレーションで検証した。
原題: A Modular Architecture Design for Autonomous Driving Racing in Controlled Environments / Brais Fontan-Costas, M. Diaz-Cacho, Ruben Fernandez-Boullon 他
日本語で読む → - 論文自動運転/軌道計画/基盤モデルロボティクス
自動運転における軌道計画のための基盤モデル:進展と未解決課題のレビュー
自動運転の軌道計画に基盤モデルを適用した37件の最近の研究を、統一的な分類体系で整理し、設計選択や能力・限界、コードとデータセットの公開性を評価したレビュー論文。
原題: Foundation Models for Trajectory Planning in Autonomous Driving: A Review of Progress and Open Challenges / Kemal Oksuz, Alexandru Buburuzan, Anthony Knittel 他
日本語で読む → - 論文軌道計画ロボティクス
動的センサフットプリントを考慮したエルゴディック軌道計画
センサの視野が移動に伴い変化する状況に対応するため、動的フットプリントを考慮した新しいエルゴディック指標と軌道最適化アルゴリズムを提案し、従来法より最大10倍優れたエルゴディック性を実現した。
原題: Ergodic Trajectory Planning with Dynamic Sensor Footprints / Ziyue Zheng, Yongce Liu, Hesheng Wang 他
日本語で読む → - 論文物体受け渡しロボティクス
YCB-Handoversデータセット:物体重量が人間の受け渡し動作に与える影響の分析とロボット動作への適応
物体の重量を変えた人間同士の受け渡し動作2771件を収録したデータセットを構築し、重量が受け渡し動作に与える影響を分析した。
原題: YCB-Handovers Dataset: Analyzing Object Weight Impact on Human Handovers to Adapt Robotic Handover Motion / Parag Khanna, Karen Jane Dsouza, Chunyu 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
産業用途向けロボットアームの設計と制御
組立・溶接・搬送などの産業作業向けに、6自由度サーボ駆動ロボットアームを設計し、逆運動学とPID制御で高精度・高再現性を実現した研究。
原題: Design And Control of A Robotic Arm For Industrial Applications / Sathish Krishna Anumula, SVSV Prasad Sanaboina, Ravi Kumar Nagula 他
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 → - 論文手話認識画像認識
並列双方向リザバーコンピューティングによる手話認識
MediaPipeで手の関節座標を抽出し、並列双方向リザバーコンピューティングで時系列特徴を捉える軽量な手話認識システムを提案。エッジデバイス向けに高速・低コストな認識を実現した。
原題: Sign Language Recognition using Parallel Bidirectional Reservoir Computing / Nitin Kumar Singh, Arie Rachmad Syulistyo, Yuichiro Tanaka 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 → - 論文可変剛性アクチュエータロボティクス
DSO-VSA: リハビリテーションロボティクス向けの剛性と出力特性を分離した可変剛性アクチュエータ
リハビリロボット向けに、剛性と出力(変位角)を分離して制御できる可変剛性アクチュエータを開発し、試作機で剛性校正・トルク制御・負荷分担などを実験検証した。
原題: DSO-VSA: a Variable Stiffness Actuator with Decoupled Stiffness and Output Characteristics for Rehabilitation Robotics / Maozeng Zhang, Ke Shi, Huijun Li 他
日本語で読む → - 論文強化学習/ドッキング/微小重力ロボティクス
微小重力環境における6自由度ドッキングのための強化学習:ISS-JEM内のInt-Ball2を用いたシミュレーション研究
JAXAのInt-Ball2ロボットの6自由度ドッキングを、Isaac Sim上の高忠実度JEMモデルでPPOを用いて強化学習し、ドメインランダム化と観測ノイズ下で安定したドッキングを実現した。
原題: Reinforcement Learning based 6-DoF Maneuvers for Microgravity Intravehicular Docking: A Simulation Study with Int-Ball2 in ISS-JEM / Aman Arora, Matteo El-Hariry, Miguel Olivares-Mendez
日本語で読む → - 論文群制御AI
倉庫ロボットの協調制御におけるマルチエージェント強化学習アルゴリズムの比較研究
倉庫ロボットの協調作業に対してQMIXとIPPOを比較し、QMIXが優れた性能を示す一方でハイパーパラメータ調整が必要であることを明らかにした。
原題: MARL Warehouse Robots / Price Allman, Lian Thang, Dre Simmons 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
VISTAv2: 屋内視覚言語ナビゲーションのための世界想像モデル
過去の観測・行動候補・指示から未来の視点を生成し、オンライン価値マップとして計画に融合する世界モデルを提案。MP3DとRoboTHORで性能向上を実証。
原題: VISTAv2: World Imagination for Indoor Vision-and-Language Navigation / Yanjia Huang, Xianshun Jiang, Xiangbo Gao 他
日本語で読む → - 論文産業応用ロボティクス
インテリジェントシステムとロボティクス:エンジニアリング産業の変革
AI・機械学習・自律ロボット技術が製造・土木・電気・機械工学をどう変えるかを概観し、生産性・安全性・コストへの影響を評価する手法を提案したレビュー論文。
原題: Intelligent Systems and Robotics: Revolutionizing Engineering Industries / Sathish Krishna Anumula, Sivaramkumar Ponnarangan, Faizal Nujumudeen 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
SORS: ソフトロボット向けのモジュール式高忠実度シミュレータ
有限要素法と逐次二次計画法を組み合わせ、ソフトロボットの大変形・接触・圧力駆動を高精度に再現するモジュール式シミュレータSORSを提案し、実機実験で検証した。
原題: SORS: A Modular, High-Fidelity Simulator for Soft Robots / Manuel Mekkattu, Mike Y. Michelis, Robert K. Katzschmann
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