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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: 2025/8/1 ／ 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VLA画像認識
大規模視覚言語モデルによる経路指示追従：低レベル行動空間とパノラマ行動空間の比較
市販の大規模視覚言語モデルQwen2.5-VL-3BをR2Rデータセットでファインチューニングし、低レベル行動空間とパノラマ行動空間の両方で視覚言語ナビゲーションの性能を評価・比較した。
原題: Following Route Instructions using Large Vision-Language Models: A Comparison between Low-level and Panoramic Action Spaces ／ Vebjørn Haug Kåsene, Pierre Lison
日本語で読む → - 論文自動運転/予測ロボティクス
自動運転車両のための予測アルゴリズムの実装と評価
自動運転車の車両軌道を5ミリ秒ごとに推定する予測アルゴリズムを実装し、運動学的モデルと動的モデルを比較した。動的モデルは高速域で精度が高く、拡張カルマンフィルタとROSノードで実装され、テスト走行で1メートルあたり1.25cmの位置偏差を達成した。
原題: Implementation and evaluation of a prediction algorithm for an autonomous vehicle ／ Marco Leon Rapp
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
都市3D環境におけるUAV経路計画アルゴリズムの比較分析
都市の3D環境でA*、RRT*、PSOの3つの経路計画アルゴリズムを比較し、計算効率と経路品質を評価した。
原題: Comparative Analysis of UAV Path Planning Algorithms for Efficient Navigation in Urban 3D Environments ／ Hichem Cheriet, Khellat Kihel Badra, Chouraqui Samira
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
ロボットがロボットを訓練：ヒューマノイドのための実世界ポリシー自動適応と学習
ロボットアームの教師がヒューマノイドの生徒を保護・誘導しながら、実世界で効率的に強化学習を行うフレームワークを提案し、歩行速度追従や起き上がり動作で有効性を示した。
原題: Robot Trains Robot: Automatic Real-World Policy Adaptation and Learning for Humanoids ／ Kaizhe Hu, Haochen Shi, Yao He 他
日本語で読む → - 論文ワイヤ駆動ロボットロボティクス
RGB-Dカメラを用いた複数小型飛行アンカー制御による環境接続型ワイヤ駆動ロボット
RGB-Dカメラで環境を認識し、ワイヤ先端の小型ドローンアンカーを複数飛ばして任意の場所にワイヤを接続できるワイヤ駆動ロボットを提案した。
原題: An RGB-D Camera-Based Multi-Small Flying Anchors Control for Wire-Driven Robots Connecting to the Environment ／ Shintaro Inoue, Kento Kawaharazuka, Keita Yoneda 他
日本語で読む → - 論文航空ビジョン画像認識
予測不確かさを活用した実時間着陸システムの実行時保証
滑走路画像から航空機の姿勢を推定する視覚パイプラインを提案し、不確かさの校正とRAIMによる故障検出で安全性を高めた。
原題: Predictive Uncertainty for Runtime Assurance of a Real-Time Computer Vision-Based Landing System ／ Romeo Valentin, Sydney M. Katz, Artur B. Carneiro 他
日本語で読む → - 論文軌道計画ロボティクス
微分平坦性を利用した自動駐車のための高速反復軌道計画法
自動駐車向けに、微分平坦性とギアチェンジ点での終端平滑化制約を組み合わせ、衝突回避と制御可能性を両立させた高速反復軌道計画手法を提案した。
原題: A Rapid Iterative Trajectory Planning Method for Automated Parking through Differential Flatness ／ Zhouheng Li, Lei Xie, Cheng Hu 他
日本語で読む → - 論文経路計画AI
A-MHA*: いつでも使えるマルチヒューリスティックA*
複数の非許容ヒューリスティックを活用するMHA*を拡張し、時間制限内で解を継続的に改善するいつでもアルゴリズムを提案した。
原題: A-MHA*: Anytime Multi-Heuristic A* ／ Ramkumar Natarajan, Muhammad Suhail Saleem, William Xiao 他
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
3D畳み込みニューラルネットワークによるミニ自律走行車の運転
RGB-D情報と3D CNNを用いてシミュレーション環境でミニ自律走行車を制御し、RNNと比較して汎化性能と運転性能を評価した研究。
原題: Mini Autonomous Car Driving based on 3D Convolutional Neural Networks ／ Pablo Moraes, Monica Rodriguez, Kristofer S. Kappel 他
日本語で読む → - 論文マルチエージェント経路探索AI
ニューラルアルゴリズミック推論器で大規模言語モデルを強化するマルチエージェント経路探索
マルチエージェント経路探索(MAPF)の性能を高めるため、グラフニューラルネットワークベースのニューラルアルゴリズミック推論器(NAR)とクロスアテンションでLLMを誘導するフレームワークLLM-NARを提案し、シミュレーションと実機実験で既存手法を上回ることを示した。
原題: Neural Algorithmic Reasoners informed Large Language Model for Multi-Agent Path Finding ／ Pu Feng, Size Wang, Yuhong Cao 他
日本語で読む → - 論文自己位置推定ロボティクス
SignLoc: ナビゲーションサインと公開地図を用いたロバストな自己位置推定
ナビゲーションサインと公開地図（間取り図やOpenStreetMap）を利用し、事前のセンサマッピングなしでロボットの大域自己位置推定を行う手法を提案。モンテカルロフレームワーク内で確率的観測モデルによりサインの方向・位置情報を地図グラフにマッチングさせ、1〜2個のサイン観測で高精度に位置推定できることを大学キャンパス、ショッピングモール、病院で実証した。
原題: SignLoc: Robust Localization using Navigation Signs and Public Maps ／ Nicky Zimmerman, Joel Loo, Ayush Agrawal 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
合法行動マスク付きDQNと安全なZYZ再把持によるSoma Cube組立学習：Doosan M0609への応用
合法行動マスク付きDQNと特異点回避の再把持戦略を組み合わせ、6自由度協働ロボットでSoma Cubeを自律組立する手法を提案。階層型Q関数で計算量を削減し、カリキュラム学習で高成功率を達成した。
原題: Learning to Assemble the Soma Cube with Legal-Action Masked DQN and Safe ZYZ Regrasp on a Doosan M0609 ／ Jaehong Oh, Seungjun Jung, Sawoong Kim
日本語で読む → - 論文MPC/衝突回避ロボティクス
動的環境におけるMPCベース衝突回避のための残差ニューラル終端制約
MPCの終端制約として、局所観測から得られる時変安全集合を学習で近似するハイブリッドMPCを提案。HJ値関数をSDFと非負残差の差で表現し、ニューラルネットで残差をモデル化することでリアルタイム性と安全性を両立した。
原題: Residual Neural Terminal Constraint for MPC-based Collision Avoidance in Dynamic Environments ／ Bojan Derajić, Mohamed-Khalil Bouzidi, Sebastian Bernhard 他
日本語で読む → - 論文マルチロボット追跡ロボティクス
観測可能性に基づく異種センサのマルチターゲット追跡への割り当て
異なるセンサ能力を持つロボット群を対象に、マトロイド理論を用いた貪欲割り当てアルゴリズムを提案し、追跡品質を最大化する。
原題: Observability-driven Assignment of Heterogeneous Sensors for Multi-Target Tracking ／ Seyed Ali Rakhshan, Mehdi Golestani, He Kong
日本語で読む → - 論文位置推定ロボティクス
ReNiL: IMUを用いたイベント駆動型歩行者ベイズ位置推定の実世界応用
歩行者の慣性位置推定において、イベント駆動型のベイズ深層学習フレームワークReNiLを提案し、不確実性を考慮した高精度かつ効率的な位置推定を実現した。
原題: ReNiL: Event-Driven Pedestrian Bayesian Localization Using IMU for Real-World Applications ／ Kaixuan Wu, Yuanzhuo Xu, Zejun Zhang 他
日本語で読む → - 論文HRIロボティクス
ヒューマノイドと子どものストーリーテリング：LLMを活用した物語型ヒューマンロボットインタラクションのユーザビリティ研究
iCubヒューマノイドにChatGPTなどの生成モデルを組み込み、人間と交互にキューブを交換しながら即興の物語を作るストーリーテリング課題を実施し、そのユーザビリティと体験の質を評価した研究。
原題: Would you let a humanoid play storytelling with your child? A usability study on LLM-powered narrative Human-Robot Interaction ／ Maria Lombardi, Carmela Calabrese, Davide Ghiglino 他
日本語で読む → - 論文SLAM画像認識
Monado SLAMデータセット：自己中心視覚慣性トラッキング向け
複数のVRヘッドセットで収録した実世界シーケンスを集めたSLAMデータセットを公開し、頭部装着型トラッキングの難場面に対応する研究を促進する。
原題: The Monado SLAM Dataset for Egocentric Visual-Inertial Tracking ／ Mateo de Mayo, Daniel Cremers, Taihú Pire
日本語で読む → - 論文VLA画像認識
WeatherPrompt: 全天候ドローン視覚的自己位置推定のためのマルチモーダル表現学習
大規模マルチモーダルモデルで天候をテキスト化し、画像特徴と融合することで天候に不変なドローン位置推定を実現した研究。
原題: WeatherPrompt: Multi-modality Representation Learning for All-Weather Drone Visual Geo-Localization ／ Jiahao Wen, Hang Yu, Zhedong Zheng
日本語で読む → - 論文動作計画ロボティクス
GPUを用いた産業用ロボットの動作計画：拡張自由度システムへのcuRoboの統合
NVIDIAのcuRoboをVentionのモジュール式自動化プラットフォームに統合し、7軸ガントリーを含む多自由度ロボットのピックアンドプレース作業で高速な軌道生成と動的衝突回避を実現した。
原題: Industrial Robot Motion Planning with GPUs: Integration of cuRobo for Extended DOF Systems ／ Luai Abuelsamen, Harsh Rana, Ho-Wei Lu 他
日本語で読む → - 論文自動運転/ヒューマンファクターロボティクス
顕著性に基づく注意誘導：ラベル外危険に対するドライバーの状況認識を改善するフレームワーク
半自動運転において、視線追跡と顕著性解析を組み合わせ、視覚・聴覚 cues でドライバーの注意を危険へ誘導し、状況認識を高める概念フレームワークを提案した。
原題: Saliency-Based Attention Shifting: A Framework for Improving Driver Situational Awareness of Out-of-Label Hazards ／ Yousra Shleibik, Jordan Sinclair, Kerstin Haring
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
FLARE: 強化学習によるケーブル吊り下げペイロード付きクアッドロータの俊敏飛行
ケーブルで吊り下げたペイロードを持つクアッドロータの俊敏な飛行を、高忠実度シミュレーションから直接強化学習で学習するフレームワークFLAREを提案し、ゲート通過で従来最適化手法の3倍の速度を達成、ゼロショットのsim-to-real転移も実現した。
原題: FLARE: Agile Flights for Quadrotor Cable-Suspended Payload System via Reinforcement Learning ／ Dongcheng Cao, Jin Zhou, Xian 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
3D FlowMatch Actor：単腕・双腕マニピュレーションのための統合3Dポリシー
流れマッチングと3D事前学習済み視覚表現を組み合わせ、単腕・双腕ロボット操作を高速かつ高精度に行う3Dポリシーを提案。
原題: 3D FlowMatch Actor: Unified 3D Policy for Single- and Dual-Arm Manipulation ／ Nikolaos Gkanatsios, Jiahe Xu, Matthew Bronars 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
模倣学習によるHannes義手の把持制御
模倣学習を用いてHannes義手を制御し、非構造環境での物体把持を実現する手法とデータセットを提案した論文。
原題: HannesImitation: Grasping with the Hannes Prosthetic Hand via Imitation Learning ／ Carlo Alessi, Federico Vasile, Federico Ceola 他
日本語で読む → - 論文平面検出画像認識
モデル情報最適化による平面検出とランキング
深度画像から平面を検出する際、RANSACの閾値依存による誤検出を防ぐため、モデル情報最適化に基づく枠組みを提案し、真の平面数決定と各平面の品質ランキングを可能にした。
原題: Plane Detection and Ranking via Model Information Optimization ／ Daoxin Zhong, Jun Li, Meng Yee Michael Chuah
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
OmniVTLA: 触覚知覚を統合した視覚・触覚・言語・行動モデル
触覚センサの異種性に対応する二経路エンコーダと大規模触覚データセットObjTacを構築し、接触を伴う操作タスクで高い成功率を達成したVLAモデルを提案。
原題: OmniVTLA: Vision-Tactile-Language-Action Models with Semantic-Aligned Tactile Sensing ／ Zhengxue Cheng, Yiqian Zhang, Anni Tang 他
日本語で読む → - 論文リスク推定ロボティクス
家庭環境における文脈認識型リスク推定：サービスロボットのための確率的フレームワーク
物体間のリスク伝播を意味グラフでモデル化し、家庭内の危険領域を推定する軽量な枠組みを提案。人間の注釈と75%の精度で一致し、ロボットの安全行動に貢献する。
原題: Context-Aware Risk Estimation in Home Environments: A Probabilistic Framework for Service Robots ／ Sena Ishii, Akash Chikhalikar, Ankit A. Ravankar 他
日本語で読む → - 論文センサーフュージョン画像認識
カメラによる道路レイアウト抽出を活用したT字路でのmmWaveレーダーによる見通し外歩行者位置推定
カメラで推定した道路形状を手がかりにmmWaveレーダーの点群を解釈し、見通し外の歩行者の位置を推定する手法を提案し、実車実験で有効性を確認した。
原題: mmWave Radar-Based Non-Line-of-Sight Pedestrian Localization at T-Junctions Utilizing Road Layout Extraction via Camera ／ Byeonggyu Park, Hee-Yeun Kim, Byonghyok Choi 他
日本語で読む → - 論文軌道予測ロボティクス
TopoDiffuser: トポメトリックマップを用いた拡散ベースのマルチモーダル軌道予測モデル
トポメトリックマップの構造情報を条件付き拡散モデルのノイズ除去過程に組み込み、道路形状に自然に従う多様な将来軌道を予測する手法を提案し、KITTIで最先端性能を達成した。
原題: TopoDiffuser: A Diffusion-Based Multimodal Trajectory Prediction Model with Topometric Maps ／ Zehui Xu, Junhui Wang, Yongliang Shi 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
HALO: 人間の選好に整合したオフライン報酬学習によるロボットナビゲーション
人間の直感を視覚ベースの報酬関数として定量化するオフライン報酬学習手法HALOを提案し、学習ベースとMPCベースのナビゲーションに適用して成功率や軌道精度を大幅に改善した。
原題: HALO: Human Preference Aligned Offline Reward Learning for Robot Navigation ／ Gershom Seneviratne, Jianyu An, Sahire Ellahy 他
日本語で読む → - 論文ロボットソフトウェアフレームワークロボティクス
オブジェクト指向プログラミングによる汎用ロボットスキルの実装
ロボットシステムの導入・維持・開発の負担を軽減するため、オブジェクト指向プログラミングを用いたソフトウェアフレームワークを提案し、異なるメーカーやモデルのロボットを抽象化する概念をPythonでプロトタイプ実装した。対象はビンピッキングセル（安川電機製Motoman GP4）。
原題: Enabling Generic Robot Skill Implementation Using Object Oriented Programming ／ Abdullah Farrukh, Achim Wagner, Martin Ruskowski
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