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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 →- 論文制御/安全制御
勾配ベースMPCと制御バリア関数による安全で高性能な制御器合成
勾配ベースのモデル予測制御と制御バリア関数を組み合わせ、安全性と性能を両立する二段階フレームワークを提案し、高次元自律システムで有効性を検証した。
原題: Safe and Performant Controller Synthesis using Gradient-based Model Predictive Control and Control Barrier Functions ／ Aditya Singh, Aastha Mishra, Manan Tayal 他
日本語で読む → - 論文移動計画ロボティクス
拡散モデルによる自律移動計画のための非微分可能報酬最適化
拡散モデルを用いた移動計画において、衝突回避や目標到達といった微分不可能な目的を強化学習で直接最適化する訓練手法を提案し、歩行者データセットで最先端性能を達成した。
原題: Non-differentiable Reward Optimization for Diffusion-based Autonomous Motion Planning ／ Giwon Lee, Daehee Park, Jaewoo Jeong 他
日本語で読む → - 論文自動運転・ADASロボティクス
生成AIによるシーン認識対話型ADAS：リアルタイム運転支援の実現
大規模言語モデルと視覚言語モデルを組み合わせ、運転シーンを理解しながら自然言語で対話しADASを操作できるモジュール式フレームワークを提案し、CARLAシミュレータで評価した。
原題: Scene-Aware Conversational ADAS with Generative AI for Real-Time Driver Assistance ／ Kyungtae Han, Yitao Chen, Rohit Gupta 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 → - 論文自動運転/意思決定ロボティクス
TGLD: 異種交通環境における自動運転車のための信頼考慮型ゲーム理論的車線変更決定フレームワーク
人間ドライバーの動的な信頼度をオンラインで評価し、ゲーム理論に組み込むことで、自動運転車が周囲に配慮した車線変更を行えるようにするフレームワークを提案し、高速道路の合流シナリオ実験で有効性を示した。
原題: TGLD: A Trust-Aware Game-Theoretic Lane-Changing Decision Framework for Automated Vehicles in Heterogeneous Traffic ／ Jie Pan, Tianyi Wang, Yangyang Wang 他
日本語で読む → - 論文テレオペレーションロボティクス
言語誘導型衝突回避を備えた安全な両腕テレオペレーション
VRコントローラと音声指示を組み合わせ、話しかけた物体を3D障害物メッシュ化して全身制御で衝突を防ぐ両腕テレオペレーションシステムを提案した。
原題: Safe Bimanual Teleoperation with Language-Guided Collision Avoidance ／ Dionis Totsila, Clemente Donoso, Enrico Mingo Hoffman 他
日本語で読む → - 論文可視化画像認識
Viser: Pythonによる命令型Webベース3D可視化ライブラリ
コンピュータビジョンとロボティクス向けの3D可視化ライブラリViserを提案。命令型APIとWebベースビューアにより、最小限のセットアップで拡張可能な3Dシーンと2D GUIを提供する。
原題: Viser: Imperative, Web-based 3D Visualization in Python ／ Brent Yi, Chung Min Kim, Justin Kerr 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
憲法コントローラ：不確実環境下で規範に従うエージェントのための疑念校正ステアリング
深層確率論理プログラムと自己疑念の概念を組み合わせ、不確実な環境でも規則に従い安全に行動する自律エージェントを実現するフレームワークCoCoを提案し、実世界の空中移動実験で有効性を示した。
原題: The Constitutional Controller: Doubt-Calibrated Steering of Compliant Agents ／ Simon Kohaut, Felix Divo, Navid Hamid 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
Cartographer SLAMにおけるスキャンマッチング最適化：g2oとCeresの比較
SLAMライブラリCartographerのスキャンマッチングにおいて、最適化ソルバg2oとCeresの性能・効率・精度を実機ロボットで比較評価した。
原題: g2o vs. Ceres: Optimizing Scan Matching in Cartographer SLAM ／ Quanjie Qiu, MengCheng Lau
日本語で読む → - 論文群制御cs.MA
統計的安全保証付き動的不可制御エージェント間のマルチエージェント経路探索
予測不能なエージェントの動きを学習予測し、その不確実性をConformal Predictionで定量化してECBSに統合することで、衝突回避の統計的保証を実現する経路探索手法を提案。
原題: Multi-Agent Path Finding Among Dynamic Uncontrollable Agents with Statistical Safety Guarantees ／ Kegan J. Strawn, Thomy Phan, Eric Wang 他
日本語で読む → - 論文シーンフロー推定画像認識
VISC: 普及型視覚慣性センサによるmmWaveレーダのシーンフロー推定
高価なLiDARの代わりに普及している視覚慣性センサのデータを教師信号として、mmWaveレーダのシーンフロー推定を学習するフレームワークを提案。煙環境でもLiDARを用いる最先端手法を上回る性能を実現した。
原題: VISC: mmWave Radar Scene Flow Estimation using Pervasive Visual-Inertial Supervision ／ Kezhong Liu, Yiwen Zhou, Mozi Chen 他
日本語で読む → - 論文自動運転/安全監視制御
自動運転車の緊急ブレーキにおける近距離監視の機能信頼性向上
自動運転車の近距離障害物検出における誤検知を減らすため、動的空間特性・物体サイズ・運動予測に基づく3つの監視戦略を提案し、シミュレーションで信頼性の大幅な向上を示した。
原題: Improving Functional Reliability of Near-Field Monitoring for Emergency Braking in Autonomous Vehicles ／ Junnan Pan, Prodromos Sotiriadis, Vladislav Nenchev 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
大規模シーングラフにおける汎用複数物体回収のためのLLMと動作計画の交互実行
大規模シーングラフ環境で複数の物体を複数箇所に運ぶ長期タスクに対し、LLMと動作計画を交互に実行する手法を提案し、従来比30%の性能向上を達成した。
原題: Interleaved LLM and Motion Planning for Generalized Multi-Object Collection in Large Scene Graphs ／ Ruochu Yang, Yu Zhou, Fumin Zhang 他
日本語で読む → - 論文トルク制御ロボティクス
無関節トルクセンサヒューマノイドのための物理情報ニューラルネットワークとアンセンテッドカルマンフィルタによるトルク推定
関節トルクセンサを持たないヒューマノイドロボットにおいて、物理情報ニューラルネットワークで摩擦をモデル化し、アンセンテッドカルマンフィルタで関節トルクを推定する全身トルク制御フレームワークを提案し、ergoCubでの実験で有効性を示した。
原題: Physics-Informed Neural Networks with Unscented Kalman Filter for Sensorless Joint Torque Estimation in Humanoid Robots ／ Ines Sorrentino, Giulio Romualdi, Lorenzo Moretti 他
日本語で読む → - 論文動作計画/安全監視ロボティクス
安全な自動運転に向けて：動作計画アルゴリズムのためのリアルタイム安全監視機構
自動運転の動作計画モジュールを実行時に監視する安全機構を提案し、時間的整合性の監視を追加した点が特徴。リアルタイムOS上で試作し、制約ベースの実現可能性チェックとコストベースの妥当性評価により危険な軌道を検出できることを示した。
原題: Towards Safe Autonomous Driving: A Real-Time Safeguarding Concept for Motion Planning Algorithms ／ Korbinian Moller, Rafael Neher, Marvin Seegert 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
接触多様体サンプリングを用いた複雑形状の安全なペグ挿入のための高精度姿勢推定
接触状態のみからペグと穴の相対的なSE(3)姿勢を推定し、複雑な形状のロボット組立を安全かつ高成功率で実現するフレームワークを提案。
原題: Accurate Pose Estimation Using Contact Manifold Sampling for Safe Peg-in-Hole Insertion of Complex Geometries ／ Abhay Negi, Omey M. Manyar, Dhanush K. Penmetsa 他
日本語で読む → - 論文物理リザバーコンピューティングロボティクス
ソフトテンセグリティロボットにおける多機能物理リザバーコンピューティング
テンセグリティロボットの身体・環境ダイナミクスを物理リザバーとして利用し、複数の行動を制御・埋め込むシミュレーション研究。未学習アトラクタの存在を明らかにし、身体性認知の理解への可能性を示す。
原題: Multifunctional physical reservoir computing in soft tensegrity robots ／ Ryo Terajima, Katsuma Inoue, Kohei Nakajima 他
日本語で読む → - 論文軌道予測ロボティクス
PhysVarMix: 物理情報を組み込んだ変分混合モデルによるマルチモーダル軌道予測
将来の軌道予測において、変分ベイズ混合モデルで多様な可能性を捉えつつ、物理的制約とMPC平滑化を組み合わせて実現性の高い予測を行う手法を提案した。
原題: PhysVarMix: Physics-Informed Variational Mixture Model for Multi-Modal Trajectory Prediction ／ Haichuan Li, Tomi Westerlund
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
二次計画法による姿勢操作と推力ベクトル制御を用いた狭路での俊敏な動的歩行
脚式航空ロボットHusky βの膝関節に搭載したスラスタを活用し、狭い経路上での安定した歩行を実現するため、重心動力学モデルに基づくモデル予測制御と二次計画法を組み合わせた制御手法をシミュレーションで検証した。
原題: Quadratic Programming-Based Posture Manipulation and Thrust-vectoring for Agile Dynamic Walking on Narrow Pathways ／ Chenghao Wang, Eric Sihite, Kaushik Venkatesh Krishnamurthy 他
日本語で読む → - 論文VLA機械学習
報酬モデリング不要の大規模視覚言語モデルフィードバックによる方策学習
大規模視覚言語モデルに軌道ペアの選好を問い合わせ、報酬モデルを学習せずに直接方策を訓練する手法PLAREを提案し、ロボット操作タスクで有効性を示した。
原題: Policy Learning from Large Vision-Language Model Feedback without Reward Modeling ／ Tung M. Luu, Donghoon Lee, Younghwan Lee 他
日本語で読む → - 論文位置推定ロボティクス
DragonFly: GPS不感環境における高ダイナミックタグの単一mmWaveレーダ3D位置推定
単一のMIMOミリ波レーダと超低消費電力のバックスキャッタタグを用い、高速・高加速度で移動するタグを最大50m先まで3D位置推定するシステムを実現した。
原題: DragonFly: Single mmWave Radar 3D Localization of Highly Dynamic Tags in GPS-Denied Environments ／ Skanda Harisha, Jimmy G. D. Hester, Aline Eid
日本語で読む → - 論文ローカリゼーションロボティクス
DuLoc: 変化する動的広域環境における生涯二層ローカリゼーション
LiDAR慣性オドメトリとオフラインマップベースのローカリゼーションを密結合し、動的で変化する広域環境でもロバストに自己位置推定する手法を提案。港湾での長期実証実験で有効性を示した。
原題: DuLoc: Life-Long Dual-Layer Localization in Changing and Dynamic Expansive Scenarios ／ Haoxuan Jiang, Peicong Qian, Yusen Xie 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
FOUNDER: 世界モデルに基盤モデルを接地させたオープンエンド身体性意思決定
基盤モデルの知識と世界モデルのダイナミクスを統合し、報酬なしでテキストや動画で指定された多様なタスクを身体性環境で解くフレームワークを提案。
原題: FOUNDER: Grounding Foundation Models in World Models for Open-Ended Embodied Decision Making ／ Yucen Wang, Rui Yu, Shenghua Wan 他
日本語で読む → - 論文模倣学習/計画ロボティクス
観測からの計画のためのモデル予測敵対的模倣学習
逆強化学習のポリシーをモデル予測制御に置き換え、観測のみのデモから計画器をエンドツーエンドで学習する手法を提案し、サンプル効率や汎化性能の向上を示した。
原題: Model Predictive Adversarial Imitation Learning for Planning from Observation ／ Tyler Han, Yanda Bao, Bhaumik Mehta 他
日本語で読む → - 論文モデル予測制御ロボティクス
ZipMPC：模倣学習による圧縮された文脈依存型MPCコスト
長期的なMPCの振る舞いを模倣し、短い予測ホライズンでも高性能を発揮する文脈依存型コスト関数を学習する手法を提案。自動運転レースで有効性を実証。
原題: ZipMPC: Compressed Context-Dependent MPC Cost via Imitation Learning ／ Rahel Rickenbach, Alan A. Lahoud, Erik Schaffernicht 他
日本語で読む → - 論文実験自動化ロボティクス
表面濡れ性測定のための自動接触角試験機（ACAT）の設計と開発
3Dプリント材料の表面濡れ性を自動測定するロボットセルを開発し、精密液滴吐出と3軸ロボットで手動試験の限界を克服した。
原題: Design and Development of an Automated Contact Angle Tester (ACAT) for Surface Wettability Measurement ／ Connor Burgess, Kyle Douin, Amir Kordijazi
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
BT-TL-DMPs：ビヘイビアツリー・時相論理・動的運動プリミティブを統合したロボットTAMPフレームワーク
模倣学習で得た操作スキルを、時相論理で記述した長期的タスクの制約下で新環境に適応させるため、ビヘイビアツリー・STL・DMPを階層的に統合した枠組みを提案し、実機実験で有効性を示した。
原題: BT-TL-DMPs: A Novel Robot TAMP Framework Combining Behavior Tree, Temporal Logic and Dynamical Movement Primitives ／ Zezhi Liu, Shizhen Wu, Hanqian Luo 他
日本語で読む → - 論文衝突予測ロボティクス
関節車両のための改良二次元衝突時間：側面衝突と追突の予測
トラクター・セミトレーラーのような関節車両に対応し、側面衝突も予測できるよう既存の二次元TTCを3通りに拡張し、CARLAシミュレーションで精度を検証した論文。
原題: An improved two-dimensional time-to-collision for articulated vehicles: predicting sideswipe and rear-end collisions ／ Abhijeet Behera, Sogol Kharrazi, Erik Frisk 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
物体検出を活用した目標条件付き強化学習による汎用的なマニピュレーション
事前学習済み物体検出モデルでテキスト指示から対象物を特定し、マスクベースの目標条件付けを行うことで、未知の物体にも対応できる汎用的なリーチ・把持を強化学習で実現した。
原題: Versatile and Generalizable Manipulation via Goal-Conditioned Reinforcement Learning with Grounded Object Detection ／ Huiyi Wang, Fahim Shahriar, Alireza Azimi 他
日本語で読む → - 論文水産養殖×生成AIロボティクス
水産養殖における生成AIのレビュー：スマートで持続可能な養殖のための基盤、応用、将来展望
水産養殖分野における生成AIの基盤技術、応用事例、課題を包括的にレビューし、スマート養殖への可能性をまとめた論文。
原題: A Review of Generative AI in Aquaculture: Foundations, Applications, and Future Directions for Smart and Sustainable Farming ／ Waseem Akram, Muhayy Ud Din, Lyes Saad Soud 他
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