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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 →- 論文軌道計画ロボティクス
障害物属性を考慮したマルチモーダル分類ネットワーク誘導型4輪独立操舵自動駐車軌道計画
視覚情報と車両状態を融合したマルチモーダル認識ネットワークでシーンを理解し、障害物を「通行不可・またぎ越し・乗り越え」に分類して4輪独立操舵車の駐車軌道を効率的に計画する手法を提案した。
原題: Multimodal Classification Network Guided Trajectory Planning for Four-Wheel Independent Steering Autonomous Parking Considering Obstacle Attributes / Jingjia Teng, Yang Li, Yougang Bian 他
日本語で読む → - 論文車線検出/協調知覚ロボティクス
CoLD Fusion: 車車間通信を活用した車線検出のためのリアルタイム対応スプライン融合アルゴリズム
車車間通信で得た車線情報をスプラインで融合し、未検出区間を補間することで、リアルタイムに車線の知覚範囲を最大200%拡張する手法を提案。
原題: CoLD Fusion: A Real-time Capable Spline-based Fusion Algorithm for Collective Lane Detection / Jörg Gamerdinger, Sven Teufel, Georg Volk 他
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 → - 論文変形可能物体追跡ロボティクス
UPETrack: 遮蔽された変形可能な線状物体の追跡のための単方向位置推定
変形可能な線状物体(DLO)の追跡において、遮蔽領域を幾何学的連続性と時間的進化パターンに基づく単方向位置推定(UPE)で予測するフレームワークを提案し、物理モデルやマーカーなしで高精度な追跡を実現した。
原題: UPETrack: Unidirectional Position Estimation for Tracking Occluded Deformable Linear Objects / Fan Wu, Chenguang Yang, Haibin Yang 他
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 → - 論文マニピュレーションロボティクス
CycleManip: 履歴知覚と理解を活用した周期タスクマニピュレーション
ロボットが周期的な動作を指定された終了時刻まで行うタスク(例:瓶を振る、釘を打つ)を、履歴の効果的な知覚と理解によりエンドツーエンドの模倣学習で実現するフレームワークとベンチマークを提案。
原題: CycleManip: Enabling Cyclic Task Manipulation via Effective Historical Perception and Understanding / Yi-Lin Wei, Haoran Liao, Yuhao Lin 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
UrbanNav: ウェブ規模の人間軌跡から学ぶ言語誘導型都市ナビゲーション
ウェブ上の街歩き動画1500時間以上と300万組の指示・軌跡・ランドマークデータを用い、自由な言語指示に従って実都市を移動する具現化エージェントを訓練するフレームワークを提案した。
原題: UrbanNav: Learning Language-Guided Urban Navigation from Web-Scale Human Trajectories / Yanghong Mei, Yirong Yang, Longteng Guo 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
シミュレーションから宇宙実機へ:自律フリーフライヤー制御のSim2Realギャップを越えて
NVIDIA Omniverseとカリキュラム学習で強化学習したニューラルネットを、ISS上のAstrobeeの姿勢・並進制御に適用し、世界初の軌道上RL自律制御を実証した。
原題: Crossing the Sim2Real Gap Between Simulation and Ground Testing to Space Deployment of Autonomous Free-flyer Control / Kenneth Stewart, Samantha Chapin, Roxana Leontie 他
日本語で読む → - 論文制御/強化学習ロボティクス
TD3によるツインロータ航空システムの制御
強化学習アルゴリズムTD3を用いてツインロータ航空システムの姿勢制御と軌道追従を行い、外乱下でのPID制御との比較や実機実験で有効性を確認した論文。
原題: Control of a Twin Rotor using Twin Delayed Deep Deterministic Policy Gradient (TD3) / Zeyad Gamal, Youssef Mahran, Ayman El-Badawy
日本語で読む → - 論文世界モデル画像認識
GrndCtrl: 自己教師あり報酬アライメントによる世界モデルの接地
動画世界モデルを幾何・知覚報酬で強化学習的に事後学習し、身体性ナビゲーションで空間的一貫性と安定性を高める手法を提案。
原題: GrndCtrl: Grounding World Models via Self-Supervised Reward Alignment / Haoyang He, Jay Patrikar, Dong-Ki Kim 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
自律飛行体のための視覚的方位予測
単眼カメラ映像からYOLOv5で地上車両を検出し、軽量ニューラルネットでUAVの方位角を予測するGPS不要の協調フレームワークを提案。
原題: Visual Heading Prediction for Autonomous Aerial Vehicles / Reza Ahmari, Ahmad Mohammadi, Vahid Hemmati 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
SnailBotのための相対位置推定システム設計:モジュール型自己再構成ロボット
モジュール型自己再構成ロボットSnailBot向けに、ArUcoマーカー認識・オプティカルフロー・IMUを統合した相対位置推定システムを設計し、実時間動作を実験的に検証した。
原題: Relative Localization System Design for SnailBot: A Modular Self-reconfigurable Robot / Shuhan Zhang
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
四足歩行ロボットによるタスクレベルインタラクションを用いた自律把持
四足歩行ロボットにアームとグリッパを統合し、ROSベースの階層制御とWebインタフェースで、ナビゲーションから物体検出・把持までを自律実行するシステムを開発した。実環境試験で75%の把持成功率を達成した。
原題: Autonomous Grasping On Quadruped Robot With Task Level Interaction / Muhtadin, Mochammad Hilmi Rusydiansyah, Mauridhi Hery Purnomo 他
日本語で読む → - 論文義足制御ロボティクス
柔軟な路面における電動足関節義足の制御:安定性向上への定量的アプローチ
柔らかい地面での歩行安定性を高めるため、準剛性を動的に調整するアドミタンス制御を電動義足に適用し、被験者実験で従来制御より安定性が向上することを示した。
原題: Control of Powered Ankle-Foot Prostheses on Compliant Terrain: A Quantitative Approach to Stability Enhancement / Chrysostomos Karakasis, Camryn Scully, Robert Salati 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 → - 論文アクティブビジョンロボティクス
DIJIT:アクティブオブザーバのためのロボット頭部
人間の眼球・頭頸部運動を模倣する9自由度の両眼ロボット頭部DIJITを開発し、サッカード運動の精度を評価した。
原題: DIJIT: A Robotic Head for an Active Observer / Mostafa Kamali Tabrizi, Mingshi Chi, Bir Bikram Dey 他
日本語で読む → - 論文被覆計画ロボティクス
平面領域被覆のための最小空中写真撮影の計算複雑性
ドローンによる平面領域の被覆撮影問題の計算複雑性を解析し、正方形と円での被覆の近似困難性と近似アルゴリズムを提案した。
原題: On The Computational Complexity of Minimum Aerial Photographs for Planar Region Coverage / Si Wei Feng
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
AMBER:テザー展開型マイクロスパイン把持クローラによる樹冠マニピュレーション
柔軟なマイクロスパイン履帯と回転グリッパ、弾性尾を組み合わせ、枝に付着・走行して樹冠内で作業する軽量クローラを開発した。
原題: AMBER: A tether-deployable gripping crawler with compliant microspines for canopy manipulation / P. A. Wigner, L. Romanello, A. Hammad 他
日本語で読む → - 論文VLA画像認識
GeoPredict: 予測キネマティクスと3Dガウス幾何を活用した高精度VLAマニピュレーション
ロボットアームの将来の3Dキーポイント軌道と作業空間の3Dガウス幾何を予測するモジュールをVLAモデルに追加し、訓練時のみの監督で推論時は軽量なトークン追加だけで精度を向上させた。
原題: GeoPredict: Leveraging Predictive Kinematics and 3D Gaussian Geometry for Precise VLA Manipulation / Jingjing Qian, Boyao Han, Chen Shi 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
自動運転のための視覚-言語-行動モデル:過去・現在・未来
自動運転における視覚-言語-行動(VLA)フレームワークの進化を整理し、End-to-End型とDual-System型の2つのパラダイムに分類して、その特徴と課題を概観したサーベイ論文。
原題: Vision-Language-Action Models for Autonomous Driving: Past, Present, and Future / Tianshuai Hu, Xiaolu Liu, Song Wang 他
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VLAロボティクス
全身ロボット操作のための非同期Fast-Slow視覚言語行動ポリシー
VLM推論と高速行動生成を非同期に分離し、潜在表現バッファと全身行動トークナイザで統合したVLAフレームワークを提案。3Bモデルで30Hzの全身行動生成を実現した。
原題: Asynchronous Fast-Slow Vision-Language-Action Policies for Whole-Body Robotic Manipulation / Teqiang Zou, Hongliang Zeng, Yuxuan Nong 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
制約環境下における変形可能線状物体の階層的変形計画とニューラル追従制御
障害物のある環境でケーブルなどの変形可能線状物体を操作するため、階層的な変形計画とデータ駆動型モデル予測制御を組み合わせた枠組みを提案し、その有効性を検証した。
原題: Hierarchical Deformation Planning and Neural Tracking for DLOs in Constrained Environments / Yunxi Tang, Tianqi Yang, Jing Huang 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
時間階層型世界モデルを用いた深層能動推論による実世界ロボット制御
低速・高速の時間スケールで環境を表現する世界モデルと、行動をベクトル量子化で抽象化する行動モデルを組み合わせ、実世界ロボットの物体操作において目的志向行動と探索行動を切り替えながら低計算コストで制御する深層能動推論フレームワークを提案した。
原題: Real-World Robot Control by Deep Active Inference With a Temporally Hierarchical World Model / Kentaro Fujii, Shingo Murata
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
依存制約下での効用最大化を考慮したマルチエージェント空中3Dプリンティングの最適安全スケジューリング
複数UAVによる空中3Dプリンティングのための協調・タスク計画フレームワークを提案し、タスク依存性や衝突回避、材料・バッテリー制約を考慮した最適スケジューリングと必要UAV数の動的決定を行う。
原題: Optimal Safety-Aware Scheduling for Multi-Agent Aerial 3D Printing with Utility Maximization under Dependency Constraints / Marios-Nektarios Stamatopoulos, Shridhar Velhal, Avijit Banerjee 他
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
ロボット制御のためのマスク付き生成ポリシー
行動を離散トークンとして扱い、条件付きマスク付きトランスフォーマーで並列生成と低信頼トークンの高速洗練を行う視覚運動模倣学習フレームワークMGPを提案。150の操作タスクで成功率向上と最大35倍の推論高速化を実現。
原題: Masked Generative Policy for Robotic Control / Lipeng Zhuang, Shiyu Fan, Florent P. Audonnet 他
日本語で読む → - 論文VIO/リスク評価ロボティクス
SUPER:視覚慣性オドメトリにおける感度ベースの不確実性を考慮した性能・リスク評価フレームワーク
VIOのリアルタイムリスク評価のため、ガウス・ニュートン正規行列のシュア補完を用いて不確実性を伝播させるバックエンド非依存のフレームワークを提案し、軌道劣化を50フレーム先まで予測できることを示した。
原題: SUPER -- A Framework for Sensitivity-based Uncertainty-aware Performance and Risk Assessment in Visual Inertial Odometry / Johannes A. Gaus, Daniel Häufle, Woo-Jeong Baek
日本語で読む → - 論文群制御math.OC
ロボット群の通信不要な協調衝突回避のためのコンティンジェンシーモデルベース制御
通信に頼らず、事前に設計した交通ルールのような合意則と垂直二等分面制約を用いて、ロボット群が互いに衝突を回避しながら協調動作する分散制御手法を提案した。
原題: Contingency Model-based Control (CMC) for Communicationless Cooperative Collision Avoidance in Robot Swarms / Georg Schildbach
日本語で読む → - 論文制御ロボティクス
反復学習によるロボット製造タスクの非線形モデル予測制御の自動チューニング
反復作業中のタスク性能フィードバックを用いてNMPCの重み行列をオンラインで自動調整する反復学習フレームワークを提案し、炭素繊維巻き付けタスクで4回の反復でベイズ最適化に匹敵する性能を達成した。
原題: Iterative Tuning of Nonlinear Model Predictive Control for Robotic Manufacturing Tasks / Deepak Ingole, Valentin Bhend, Shiva Ganesh Murali 他
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