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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: 2025/7/1 ／ 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 →- 論文キャリブレーションロボティクス
地上車両における複数LiDARとGNSS支援INSのための共同最適化に基づくターゲットレス外部キャリブレーション
人工ターゲットや視野重複を必要とせず、GNSS支援INSの既知の設置高さを利用した観測モデルと共同最適化により、複数LiDARとGNSS-INS間の外部キャリブレーションを平面運動下でも高精度に行う手法を提案した。
原題: Joint Optimization-based Targetless Extrinsic Calibration for Multiple LiDARs and GNSS-Aided INS of Ground Vehicles ／ Junhui Wang, Yan Qiao, Chao Gao 他
日本語で読む → - 論文マルチエージェント強化学習AI
Assistax: 支援ロボティクス向けマルチエージェント・ハードウェア加速強化学習ベンチマーク
JAXとMuJoCo-MJX上でGPU加速された支援ロボティクスタスク群を提供し、人間役のヒューマノイドエージェントとロボットをマルチエージェント強化学習で共訓練できるベンチマークを構築した。
原題: Assistax: A Multi-Agent Hardware-Accelerated Reinforcement Learning Benchmark for Assistive Robotics ／ Leonard Hinckeldey, Elliot Fosong, Rimvydas Rubavicius 他
日本語で読む → - 論文自動運転画像認識
DIVER: 強化学習と拡散モデルで模倣学習の限界を突破するエンドツーエンド自動運転
拡散モデルによる多様な軌道生成と強化学習による安全性・多様性の誘導を組み合わせ、単一専門家の模倣学習が抱えるモード崩壊を解消するエンドツーエンド自動運転フレームワークを提案した。
原題: DIVER: Reinforced Diffusion Breaks Imitation Bottlenecks in End-to-End Autonomous Driving ／ Ziying Song, Lin Liu, Hongyu Pan 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
ハイブリッド最適化によるホモトピー経路に基づく調和ポテンシャル場のカスタマイズ
森林環境のような複雑な作業空間において、調和ポテンシャル場のホモトピー経路を自動的に設計し、所望のトポロジー特性を持つナビゲーション制御を可能にするハイブリッド最適化手法を提案した。
原題: Customize Harmonic Potential Fields via Hybrid Optimization over Homotopic Paths ／ Shuaikang Wang, Tiecheng Guo, Meng Guo
日本語で読む → - 論文自動運転/VLMロボティクス
VLAD: 階層的計画と解釈可能な意思決定プロセスを備えたVLM拡張自動運転フレームワーク
微調整した視覚言語モデル(VLM)と既存のEnd-to-End自動運転システムVADを統合し、高レベルなナビゲーション指示の生成と自然言語による意思決定の説明を可能にした。nuScenesデータセットでの評価で衝突率を31.82%削減した。
原題: VLAD: A VLM-Augmented Autonomous Driving Framework with Hierarchical Planning and Interpretable Decision Process ／ Cristian Gariboldi, Hayato Tokida, Ken Kinjo 他
日本語で読む → - 論文UAV追跡画像認識
自律UAVのハンドオフによる海洋生物の連続追跡
安定化RGB-DカメラとOSTrackを搭載したUAVでサメをリアルタイム追跡し、UAV間のハンドオフでバッテリー制限を超えた連続追跡を実現した。
原題: Continuous Marine Tracking via Autonomous UAV Handoff ／ Heegyeong Kim, Alice James, Avishkar Seth 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
LF: オンライン多ロボット経路計画と最適軌道制御の融合
多ロボットのナビゲーションを高速なMAPFソルバとロボットごとの最適軌道制御を非同期に組み合わせて実現するフレームワークLFを提案し、15機の実機ドローンで実証した。
原題: LF: Online Multi-Robot Path Planning Meets Optimal Trajectory Control ／ Ajay Shankar, Keisuke Okumura, Amanda Prorok
日本語で読む → - 論文コンピュータビジョン/医療応用ロボティクス
手術環境における顔面ランドマーク定位性能の評価
ロボットアームで位置を調整し、手術用照明下でMediaPipeによる顔面ランドマーク検出精度を評価した。手術照明下ではヨー・ピッチ角が大きい場合の検出性能が向上することを示した。
原題: Evaluation of facial landmark localization performance in a surgical setting ／ Ines Frajtag, Marko Švaco, Filip Šuligoj
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
PRAG: 手続き型アクション生成器
ロボットの接触を伴う多段階マニピュレーションタスクを、記号検証と物理検証を通して自動生成する手法を提案。最大15アクションの実行可能なタスクを数百万通り生成できる。
原題: PRAG: Procedural Action Generator ／ Michal Vavrecka, Radoslav Skoviera, Gabriela Sejnova 他
日本語で読む → - 論文義足制御ロボティクス
多様な障害物環境における環境認識と人間協調型の下肢義足スイング制御
搭載カメラで障害物を検知し、早期スイングで高さを確保しつつ後期スイングではユーザーの生体力学的意図に委ねる、下肢義足の新しい制御戦略を提案し、非切断者3名での実験で高い成功率を示した。
原題: Environment-Aware and Human-Cooperative Swing Control for Lower-Limb Prostheses in Diverse Obstacle Scenarios ／ Haosen Xing, Haoran Ma, Sijin Zhang 他
日本語で読む → - 論文データ拡張/農業ロボティクスロボティクス
CA-Cut: 作物列に沿ったカットアウトによるデータ拡張で、よりロバストな作物下ナビゲーションを実現
作物下の視覚ナビゲーションにおいて、作物列の側方領域をランダムにマスクする新しいデータ拡張手法CA-Cutを提案し、遮蔽物や不均一な作物配置に対するモデルのロバスト性を向上させた。
原題: CA-Cut: Crop-Aligned Cutout for Data Augmentation to Learn More Robust Under-Canopy Navigation ／ Robel Mamo, Taeyeong Choi
日本語で読む → - 論文マニピュレーション画像認識
DexVLG: 大規模巧みな視覚-言語-把持モデル
単視点RGBD入力から言語指示に沿った巧みな手の把持姿勢を予測する大規模モデルを提案し、1.7億の把持データで学習してゼロショット汎化性能を実証した。
原題: DexVLG: Dexterous Vision-Language-Grasp Model at Scale ／ Jiawei He, Danshi Li, Xinqiang Yu 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
テザードロボットの全最適ホモトピー構成を高速計画する手法とその応用
テザードロボットの経路計画において、ホモトピー不変量を用いて全位置の最適構成を一度に計算するCDT-TCSを提案し、経路計画・多目標訪問・非テザードロボットへの応用アルゴリズムも開発した。
原題: A Fast Method for Planning All Optimal Homotopic Configurations for Tethered Robots and Its Extended Applications ／ Jinyuan Liu, Minglei Fu, Ling Shi 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
モジュラー身体知能による構造化タスク解決：ルービックキューブを事例として
知識ベース・視覚言語モデル・大規模言語モデルを組み合わせ、実演データなしでルービックキューブを解くロボットシステムを構築し、実機で79%の成功率を達成した。
原題: Structured Task Solving via Modular Embodied Intelligence: A Case Study on Rubik's Cube ／ Chongshan Fan, Shenghai Yuan
日本語で読む → - 論文視覚ナビゲーションロボティクス
特徴フロー指標と確率的運動計画に基づく軽量で堅牢な視覚的教示・再帰ナビゲーション
教示フェーズで得たキーフレーム間の特徴フローを指標に、現在の観測との特徴フローを最小化するよう確率的運動計画でロボットを誘導する、高精度な自己位置推定や密な再構成を不要とした軽量・堅牢な視覚ナビゲーション手法を提案。
原題: FFI-VTR: Lightweight and Robust Visual Teach and Repeat Navigation based on Feature Flow Indicator and Probabilistic Motion Planning ／ Jikai Wang, Yunqi Cheng, Zonghai Chen
日本語で読む → - 論文実験自動化ロボティクス
BioMARS：自律的な生物実験のためのマルチエージェントロボットシステム
LLMとVLMを階層型マルチエージェント構成で統合し、生物実験の設計・計画・実行を自律的に行うロボットシステムを開発した。細胞継代・培養や分化誘導タスクで人手と同等以上の性能を示した。
原題: BioMARS: A Multi-Agent Robotic System for Autonomous Biological Experiments ／ Yibo Qiu, Zan Huang, Zhiyu Wang 他
日本語で読む → - 論文軌道最適化ロボティクス
TOP: 並列最適化による軌道最適化の定数時間計算量への挑戦
軌道を複数セグメントに分割し並列に最適化するCADMMベースのフレームワークを提案し、大規模軌道でも高速かつ滑らかな軌道生成を実現した。
原題: TOP: Trajectory Optimization via Parallel Optimization towards Constant Time Complexity ／ Jiajun Yu, Nanhe Chen, Guodong Liu 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
自律的自己集約ロボット群のためのミニマリストコントローラ：マルチタスク環境でのコンパクトなフォーメーションを実現
視覚センサのみを用いて、複数のロボット群がそれぞれコンパクトなクラスタを自律的に形成するマルチタスク自己集約行動を提案し、シミュレーションでスケーラビリティとクラスタのコンパクト性を検証した。
原題: A Minimalist Controller for Autonomously Self-Aggregating Robotic Swarms: Enabling Compact Formations in Multitasking Scenarios ／ Maria Eduarda Silva de Macedo, Ana Paula Chiarelli de Souza, Roberto Silvio Ubertino Rosso 他
日本語で読む → - 論文手術ロボティクスロボティクス
S3D: 脊椎固定術のための空間的に操舵可能な手術用ドリリングフレームワーク
脊椎固定術において、解剖学的制約を考慮しつつ操舵可能なドリリングを実現するフレームワークS3Dを提案。同心管式操舵ドリルロボットと7自由度マニピュレータを統合し、4段階のキャリブレーション・レジストレーション・ナビゲーション手順を開発、ファントム実験で検証した。
原題: S3D: A Spatial Steerable Surgical Drilling Framework for Robotic Spinal Fixation Procedures ／ Daniyal Maroufi, Xinyuan Huang, Yash Kulkarni 他
日本語で読む → - 論文群制御cs.CG
ユークリッド・フリーズタグ問題における起床時間の改善
眠っているロボット群を1台の起きたロボットで効率よく起こすフリーズタグ問題について、2次元と3次元空間での起床時間の上限を改善する新しい戦略を提案した。
原題: Improved Wake-Up Time For Euclidean Freeze-Tag Problem ／ Sharareh Alipour, Arash Ahadi, Kajal Baghestani
日本語で読む → - 論文配送計画/最適化/機械学習math.OC
物理を考慮したトラックとドローンの配送計画：最適化と機械学習の融合
トラックとドローンの協調配送において、ドローンの飛行物理を考慮した軌道計画とトラック経路計画を統合し、最適化と機械学習を組み合わせて実用的な時間で高品質な解を生成する手法を提案した。
原題: Physics-aware Truck and Drone Delivery Planning Using Optimization & Machine Learning ／ Yineng Sun, Armin Fügenschuh, Vikrant Vaze
日本語で読む → - 論文強化学習機械学習
分布方策勾配のための一般化アドバンテージ推定
最適輸送理論に基づくワッサースタイン型方向性指標を用いて、分布強化学習向けの一般化アドバンテージ推定（DGAE）を提案し、複数の方策勾配法に統合して性能を評価した論文。
原題: Generalized Advantage Estimation for Distributional Policy Gradients ／ Shahil Shaik, Jonathon M. Smereka, Yue Wang
日本語で読む → - 論文屋内知覚/BEVロボティクス
IndoorBEV: 屋内シーンにおける鳥瞰図知覚のためのマスクベース予測による物体検出とフットプリント補完
屋内3D点群から鳥瞰図(BEV)表現を生成し、マスクベースの予測で物体検出と形状フットプリントを同時に推定する手法を提案。
原題: IndoorBEV: Joint Detection and Footprint Completion of Objects via Mask-based Prediction in Indoor Scenarios for Bird's-Eye View Perception ／ Haichuan Li, Changda Tian, Panos Trahanias 他
日本語で読む → - 論文キャリブレーションロボティクス
FAST-Calib: 1秒で完了するLiDAR-カメラ外部キャリブレーション
専用3Dターゲットを用い、機械式・ソリッドステート両対応のLiDAR-カメラ外部キャリブレーション手法を提案。エッジ抽出と楕円フィッティングで高精度・高速(0.7秒未満)を実現し、コードとデータセットを公開。
原題: FAST-Calib: LiDAR-Camera Extrinsic Calibration in One Second ／ Chunran Zheng, Fu Zhang
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
AIデジタルツインを活用した自動運転制御器テスト用スケールカービークルインザループシミュレータ
スケールカーのビークルインザループ試験とAIベースのデジタルツインモデルを組み合わせ、自動運転制御器を低コストかつ高忠実度で検証できるシミュレータを開発した。
原題: A Vehicle-in-the-Loop Simulator with AI-Powered Digital Twins for Testing Automated Driving Controllers ／ Zengjie Zhang, Giannis Badakis, Michalis Galanis 他
日本語で読む → - 論文腱駆動ロボットロボティクス
再構成可能な腱駆動ロボット：独立ロック関節によるセグメント間結合の排除
各関節を独立にロック/フリー制御できる腱駆動ロボットを提案し、セグメント間の干渉を根本的に排除して複雑環境での運動を実現した。
原題: Reconfigurable Tendon-Driven Robots: Eliminating Inter-segmental Coupling via Independently Lockable Joints ／ Botao Lin, Shuang Song, Jiaole Wang
日本語で読む → - 論文LiDARオドメトリロボティクス
LiDARオドメトリ技術の包括的評価
LiDARオドメトリのパイプラインを構成する要素技術を多数のデータセットで比較評価し、高精度・高信頼な設計のための実証的な指針を示した。
原題: A Comprehensive Evaluation of LiDAR Odometry Techniques ／ Easton Potokar, Michael Kaess
日本語で読む → - 論文ヒューマンロボットインタラクションロボティクス
知的ヒューマンロボットシステムのためのロバストな音声ワークロード推定
遠隔操作などの高負荷タスク環境で、オペレータの音声ワークロードをリアルタイムに推定し、望ましくない負荷状態を軽減するアルゴリズムを提案し、その精度と個人・人間機械チーム間での汎化性を検証した。
原題: Robust Speech-Workload Estimation for Intelligent Human-Robot Systems ／ Julian Fortune, Julie A. Adams, Jamison Heard
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
視覚と触覚の能動的探索によるガウス過程距離場表現
視覚と触覚の観測を統合したガウス過程距離場（GPDF）を提案し、不確実性に基づく能動的探索で物体形状を高精度に復元する。
原題: Gaussian Process-Based Active Exploration Strategies in Vision and Touch ／ Ho Jin Choi, Nadia Figueroa
日本語で読む → - 論文群制御cs.MA
マルチエージェントカリキュラム学習のためのグラフベース複雑度指標：協調環境におけるタスク順序付けの検証済み手法
エージェント間の依存関係や空間干渉、目標重複をグラフで解析して協調タスクの難易度を予測する複雑度指標を提案し、MADDPGのカリキュラム学習で性能向上を実証した。
原題: Graph-Based Complexity Metrics for Multi-Agent Curriculum Learning: A Validated Approach to Task Ordering in Cooperative Coordination Environments ／ Farhaan Ebadulla, Dharini Hindlatti, Srinivaasan NS 他
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