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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 →- 論文人間ロボット協調ロボティクス
人間とロボットの協調戦略をモデル化・分析するためのネットワークベースの枠組み
機能モデリングとグラフ理論を組み合わせ、人間とロボットの共同作業戦略を設計初期段階で分析する計算フレームワークを提案し、災害ロボットの事例で有効性を示した。
原題: A Network-Based Framework for Modeling and Analyzing Human-Robot Coordination Strategies / Martijn IJtsma, Salvatore Hargis
日本語で読む → - 論文状態推定ロボティクス
単一距離計測支援慣性航法のための縦続強結合オブザーバ設計
IMUと機体座標系のベクトル計測、固定アンカーからの距離のみを用いて剛体の位置・速度・姿勢を推定する縦続オブザーバを提案し、一様可観測条件下でほぼ大域的漸近安定性を証明した。
原題: Cascaded Tightly-Coupled Observer Design for Single-Range-Aided Inertial Navigation / Oussama Sifour, Soulaimane Berkane, Abdelhamid Tayebi
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
D$^2$GSLAM: 4次元動的ガウシアンスプラッティングSLAM
ガウシアン表現を用いて、動的環境下で動的物体の再構成とロボットの自己位置推定を同時に行うSLAMシステムを提案した論文。
原題: D$^2$GSLAM: 4D Dynamic Gaussian Splatting SLAM / Siting Zhu, Yuxiang Huang, Wenhua Wu 他
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
ESPADA: 模倣学習のための意味認識型デモデータ間引きによる実行速度向上
VLM-LLMと3D把持物体関係でデモを意味的に区間分割し、重要でない区間だけを間引くことで、再学習なしに成功率を保ちつつ約2倍の速度向上を実現した。
原題: ESPADA: Execution Speedup via Semantics Aware Demonstration Data Downsampling for Imitation Learning / Byung-ju Kim, Jinu Pahk, Chungwoo Lee 他
日本語で読む → - 論文VLA自然言語
食器を出して:収納された家庭用品の意味理解
家庭内で「お皿を持ってきて」という指示に対し、見えない収納場所を推論するベンチマークと、視覚と言語モデルを組み合わせたNOAMを提案した論文。
原題: Break Out the Silverware -- Semantic Understanding of Stored Household Items / Michaela Levi-Richter, Reuth Mirsky, Oren Glickman
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
身体性を持つ思考の木:身体性世界モデルによる意図的なマニピュレーション計画
物理ベースのデジタルツインを世界モデルとして用い、木探索とVLMによる失敗診断でロボットのマニピュレーション計画を立案するReal2Sim2Realフレームワークを提案。
原題: Embodied Tree of Thoughts: Deliberate Manipulation Planning with Embodied World Model / Wenjiang Xu, Cindy Wang, Rui Fang 他
日本語で読む → - 論文可視化ロボティクス
APOLLO Blender: Blenderでの可視化とアニメーションのためのロボティクスライブラリ
Blender上でロボットや環境をURDFからインポートし、Pythonスクリプトでキーフレームや図形生成を簡単に行える軽量ライブラリを開発した。
原題: APOLLO Blender: A Robotics Library for Visualization and Animation in Blender / Peter Messina, Daniel Rakita
日本語で読む → - 論文ロボットモデリングロボティクス
URDFを超えて:共有・拡張・標準化されたロボットモデルのための汎用ロボット記述ディレクトリ
ロボットの仕様ファイルから派生情報を構造化して格納するURDDを提案し、URDFから自動生成するツールキットを開発した。これによりシミュレーションや制御などの下流アプリケーションでの冗長な計算を削減し、標準化を促進する。
原題: Beyond URDF: The Universal Robot Description Directory for Shared, Extensible, and Standardized Robot Models / Roshan Klein-Seetharaman, Daniel Rakita
日本語で読む → - 論文探索・ナビゲーションロボティクス
SHIELD: 球面投影ハイブリッドフロンティア統合によるLiDARドローンの効率的探索
LiDAR搭載ドローンの探索において、観測品質を考慮した占有マップとハイブリッドフロンティア手法、球面投影レイキャスティングを組み合わせ、計算負荷を抑えつつ飛行安全と探索効率を両立させる手法を提案した。
原題: SHIELD: Spherical-Projection Hybrid-Frontier Integration for Efficient LiDAR-based Drone Exploration / Liangtao Feng, Zhenchang Liu, Feng Zhang 他
日本語で読む → - 論文オフライン強化学習/計画ロボティクス
降下としての計画:学習されたエネルギー地形における目標条件付き潜在軌道合成
オフライン目標条件付き強化学習において、潜在軌道全体に対するエネルギー関数を学習し、勾配降下による軌道精錬として計画を行う手法を提案。キューブ操作タスクで95%の成功率を達成した。
原題: Planning as Descent: Goal-Conditioned Latent Trajectory Synthesis in Learned Energy Landscapes / Carlos Vélez García, Miguel Cazorla, Jorge Pomares
日本語で読む → - 論文自動運転評価・シミュレーションロボティクス
自動運転車評価のためのシミュレーションプラットフォームキャリブレーション手法:車両レベルと交通流レベルの両方で高精度化
自動運転車のシミュレーション評価において、車両間インタラクションを高精度かつ効率的に再現するため、車両レベルと交通流レベルの両方で精度を保証する自動キャリブレーション手法を提案した。
原題: A simulation platform calibration method for automated vehicle evaluation: accurate on both vehicle level and traffic flow level / Jia Hu, Junqi Li, Xuerun Yan 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
Tri-Select: モバイル視覚クラウドセンシングのための多段階視覚データ選択フレームワーク
分散したモバイル端末から集めた画像の冗長性や品質差を解消するため、メタデータ・空間類似度・視覚特徴を組み合わせた3段階の画像選択手法を提案し、効率と品質を向上させた。
原題: Tri-Select: A Multi-Stage Visual Data Selection Framework for Mobile Visual Crowdsensing / Jiayu Zhang, Kaixing Zhao, Tianhao Shao 他
日本語で読む → - 論文機構設計ロボティクス
負荷応答型可変伝達機構によるロボット関節のトルク適応
予圧ばねと四節リンクを用いて外部トルクに応じて伝達比を受動的に変化させる機構を提案し、シミュレーションで最大40%のトルク増幅を確認した。
原題: Load-Based Variable Transmission Mechanism for Robotic Applications / Sinan Emre, Victor Barasuol, Matteo Villa 他
日本語で読む → - 論文遠隔操作ロボティクス
CaFe-TeleVision: 没入型状況可視化による人間工学的遠隔操作システム
粗から細への制御機構と没入型状況可視化を組み合わせ、遠隔操作の効率と人間工学を改善するシステムを提案し、6つの両手操作タスクで有効性を検証した。
原題: CaFe-TeleVision: A Coarse-to-Fine Teleoperation System with Immersive Situated Visualization for Enhanced Ergonomics / Zixin Tang, Yiming Chen, Quentin Rouxel 他
日本語で読む → - 論文自動運転知覚評価ロボティクス
EPSM:自動運転における環境知覚の安全性を評価する新指標
自動運転の知覚システムの安全性を評価するため、物体検出と車線検出のリスクを統合した新しい指標EPSMを提案し、従来の精度指標では捉えられない安全上の重大な誤りを検出できることを示した。
原題: EPSM: A Novel Metric to Evaluate the Safety of Environmental Perception in Autonomous Driving / Jörg Gamerdinger, Sven Teufel, Stephan Amann 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
光明探検者:汎用環境における自律探査のための四脚ロボットプラットフォーム
多様な環境で自律探査を行うためのハードウェアとソフトウェアを統合した四脚ロボットプラットフォームを開発し、実世界実験で有効性を示した。
原題: GuangMing-Explorer: A Four-Legged Robot Platform for Autonomous Exploration in General Environments / Kai Zhang, Shoubin Chen, Dong Li 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
E-Navi: リソース制約下のUAV向け環境適応型ナビゲーション
環境の複雑さを定量化し、地図解像度と実行頻度を動的に調整することで、計算資源が限られたUAVでも適応的に飛行できるナビゲーションシステムを提案した。
原題: E-Navi: Environmental Adaptive Navigation for UAVs on Resource Constrained Platforms / Boyang Li, Zhongpeng Jin, Shuai Zhao 他
日本語で読む → - 論文人間-ロボット協調ロボティクス
人間中心のコンフィギュレーション空間エルゴノミクス場に基づく人間-ロボット協調のためのインタラクティブ動作計画
人間の関節空間上に連続微分可能なエルゴノミクス評価場を構築し、それを勾配ベースの動作計画に統合することで、協調作業時の疲労と筋骨格リスクを低減する手法を提案した。
原題: Interactive Motion Planning for Human-Robot Collaboration Based on Human-Centric Configuration Space Ergonomic Field / Chenzui Li, Yiming Chen, Xi Wu 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マルチマニピュレータシステムの軌道追従
障害物の多い狭い環境で複数の移動マニピュレータが協調して物体を運ぶため、時相論理仕様を満たす軌道計画とオンライン制御を組み合わせた枠組みを提案し、シミュレーションで検証した。
原題: Trajectory Tracking for Multi-Manipulator Systems in Constrained Environments / Mayank Sewlia, Christos K. Verginis, Dimos V. Dimarogonas
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
手頃なフィジカルAIに向けて:実世界ロボット制御のためのVLAモデルのLoRAファインチューニング
LoRAと量子化を用いて30億パラメータ級のVLAモデルを8GB VRAMの民生GPUで動かせるようにファインチューニングし、低コストなSO101ロボットアームでのボタン押しタスクに実装した研究。
原題: Towards Accessible Physical AI: LoRA-Based Fine-Tuning of VLA Models for Real-World Robot Control / Abdullah Yahya Abdullah Omaisan, Ibrahim Sheikh Mohamed
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
自動後退駐車のための改良ハイブリッドA*衝突回避経路計画
低速車両の運動学モデルを用いた改良ハイブリッドA*により、狭い空間での自動後退駐車において実行可能かつ衝突回避した経路を生成する手法を提案した。
原題: Modified Hybrid A* Collision-Free Path-Planning for Automated Reverse Parking / Xincheng Cao, Haochong Chen, Bilin Aksun-Guvenc 他
日本語で読む → - 論文能動探索ロボティクス
B-ActiveSEAL: 位置推定と地図構築の不確かさを統合したスケーラブルな能動探索
位置推定と地図構築の相互依存する不確かさを情報理論的に統合し、大規模環境でも計算可能な能動探索フレームワークを提案。探索と活用のバランスを適応的に取る。
原題: B-ActiveSEAL: Scalable Uncertainty-Aware Active Exploration with Tightly Coupled Localization-Mapping / Min-Won Seo, Aamodh Suresh, Carlos Nieto-Granda 他
日本語で読む → - 論文自動運転/軌道予測ロボティクス
重要なものを測る:自動運転における軌道予測器のシナリオ駆動型評価
軌道予測器の評価を精度と多様性の2軸で行い、運転シナリオの危険度に応じて動的に統合する評価パイプラインを提案し、従来指標より自動運転性能との相関が高いことを示した。
原題: Measuring What Matters: Scenario-Driven Evaluation for Trajectory Predictors in Autonomous Driving / Longchao Da, David Isele, Hua Wei 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
モバイルロボットのための意味的ゾーンに基づく3D地図管理
屋内環境をロビーや廊下などの意味的ゾーンに分割し、タスクに関連するゾーンだけをワーキングメモリに読み込むことで、3D地図のメモリ使用量を安定化させる手法を提案した。
原題: Semantic Zone based 3D Map Management for Mobile Robot / Huichang Yun, Seungho Yoo
日本語で読む → - 論文連続体ロボットロボティクス
駆動空間エネルギー定式化に基づくケーブル駆動連続体ロボットの軽量動的モデリング
ケーブル駆動連続体ロボットの動力学を駆動空間のポテンシャルエネルギーで直接定式化し、単一PDEに簡約して高速・高精度なリアルタイムモデルを実現した。
原題: Lightweight Dynamic Modeling of Cable-Driven Continuum Robots Based on Actuation-Space Energy Formulation / Fangju Yang, Hang Yang, Ibrahim Alsarraj 他
日本語で読む → - 論文近接場知覚/安全/AMRロボティクス
製造環境における自律移動ロボットの安全向上のための近接場知覚
レーザーライン投影と画像解析、組込みAIを組み合わせた3段階の近接場知覚フレームワークを提案し、Raspberry Pi 5上でリアルタイム動作を実現した。
原題: Near-Field Perception for Safety Enhancement of Autonomous Mobile Robots in Manufacturing Environments / Li-Wei Shih, Ruo-Syuan Mei, Jesse Heidrich 他
日本語で読む → - 論文測位・センサフュージョンロボティクス
GNSS/UWB/IMU融合による屋内外シームレス歩行者測位:EKF・FGO・PFの比較
GNSS・UWB・IMUを融合し、屋内外をシームレスに歩行者測位する枠組みを構築。EKF・因子グラフ最適化・パーティクルフィルタの3手法を比較し、ESKFが最も安定した性能を示した。
原題: Seamless Outdoor-Indoor Pedestrian Positioning System with GNSS/UWB/IMU Fusion: A Comparison of EKF, FGO, and PF / Jiaqiang Zhang, Xianjia Yu, Sier Ha 他
日本語で読む → - 論文測距慣性オドメトリロボティクス
ニューラル測距慣性オドメトリ
UWB測距と慣性センサをグラフ注意ネットワークと再帰型ニューラルネットで融合し、アンカー配置やマルチパスに頑健な自己位置推定を実現した研究。
原題: Neural Ranging Inertial Odometry / Si Wang, Bingqi Shen, Fei Wang 他
日本語で読む → - 論文視覚的位置認識画像認識
負のガウス混合統計を用いた視覚的位置認識のための適応的閾値設定
視覚的位置認識において、場所ごとの「負の」ガウス混合統計を利用してマッチングの閾値を自動決定する手法を提案し、多様な画像データベースと記述子で有効性を示した。
原題: Adaptive Thresholding for Visual Place Recognition using Negative Gaussian Mixture Statistics / Nick Trinh, Damian Lyons
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
実世界強化学習による能動的知覚行動の獲得
訓練時のみ利用可能な特権センサを活用した非対称アドバンテージ重み付き回帰(AAWR)を提案し、部分観測下で情報収集する能動的知覚行動を実ロボットで効率的に学習させる手法を実証した。
原題: Real-World Reinforcement Learning of Active Perception Behaviors / Edward S. Hu, Jie Wang, Xingfang Yuan 他
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