論文
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: 2025/3/1 ／ 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 →- 論文マニピュレーションロボティクス
DG16M: 力最適化を施した双腕把持の大規模データセット
双腕ロボット把持のための1600万件の把持データセットと物理シミュレーションによるベンチマークを構築し、把持分類器の学習で従来手法を15%上回る成功率を達成した。
原題: DG16M: A Large-Scale Dataset for Dual-Arm Grasping with Force-Optimized Grasps ／ Md Faizal Karim, Mohammed Saad Hashmi, Shreya Bollimuntha 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
自由形式言語によるロボット推論と把持
GPT-4oなどの視覚言語モデルを活用し、自由な指示に基づいて散らかった箱から物体を把持するFreeGraspを提案。物体をキーポイントで検出し、空間推論を行い把持順序を決定する。
原題: Free-form language-based robotic reasoning and grasping ／ Runyu Jiao, Alice Fasoli, Francesco Giuliari 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
DyWA: 動力学適応型ワールドアクションモデルによる汎用性の高い非把持マニピュレーション
物体の質量や摩擦などの物理条件変化に適応しながら未来状態を予測するモデルを提案し、単視点点群のみで非把持マニピュレーションの成功率を大幅に向上させた。
原題: DyWA: Dynamics-adaptive World Action Model for Generalizable Non-prehensile Manipulation ／ Jiangran Lyu, Ziming Li, Xuesong Shi 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーション画像認識
G-DexGrasp: 部位認識型事前知識検索と生成支援による汎用性の高い巧みな把持合成
未見の物体カテゴリや言語指示に対応するため、把持の事前知識（接触部位やアフォーダンス分布）を検索し、生成モデルと最適化を組み合わせて巧みな手の把持姿勢を合成する手法を提案。
原題: G-DexGrasp: Generalizable Dexterous Grasping Synthesis Via Part-Aware Prior Retrieval and Prior-Assisted Generation ／ Juntao Jian, Xiuping Liu, Zixuan Chen 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
GIFT: 幾何学誘導によるカテゴリーレベル物体操作のための機能転移
単一の人間の実演から、物体の幾何学的表現と機能マップを用いて、形状が異なる同カテゴリ物体への操作スキル転移を実現するフレームワークを提案。
原題: GIFT: Geometry-Induced Functional Transfer for Category-level Object Manipulation ／ Cristiana de Farias, Luis Figueredo, Riddhiman Laha 他
日本語で読む → - 論文VRマニピュレーションロボティクス
ForceGrip: VRハンドマニピュレーションにおけるリアルな握力制御のための参照不要カリキュラム学習
VRでユーザーの握力意図を反映したリアルな手の操作を生成する深層学習エージェントを提案し、3段階のカリキュラム学習で安定した接触と力制御を実現した。
原題: ForceGrip: Reference-Free Curriculum Learning for Realistic Grip Force Control in VR Hand Manipulation ／ DongHeun Han, Byungmin Kim, RoUn Lee 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
物体姿勢の不確かさを能動的に低減する両腕再把持計画と制御
治具やカメラを使わずに、平行グリッパの平らな指先を利用した3つの直交把持を両腕で順に実行し、物体の位置・姿勢の不確かさを低減する再把持計画とアドミタンス制御を提案した。
原題: Bimanual Regrasp Planning and Control for Active Reduction of Object Pose Uncertainty ／ Ryuta Nagahama, Weiwei Wan, Zhengtao Hu 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
協調作業のための反応的かつ安全を考慮した経路再計画
人とロボットの協調作業において、人間の状態変化に応じて経路を再計画し、安全性を保ちつつ効率を最大60%向上させる手法を提案した。
原題: Reactive and Safety-Aware Path Replanning for Collaborative Applications ／ Cesare Tonola, Marco Faroni, Saeed Abdolshah 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
屈伸・回転・伸縮を1モジュールで実現する折りたたみ式モジュラー多関節マニピュレータ用PBTジョイント
はさみに着想を得た単一モジュールで屈曲・回転・伸縮を可能にするPBTジョイントを開発し、折りたたみ式でモジュラーなマニピュレータを構築して狭所での到達性と器用さを実証した。
原題: Prismatic-Bending Transformable (PBT) Joint for a Modular, Foldable Manipulator with Enhanced Reachability and Dexterity ／ Jianshu Zhou, Junda Huang, Boyuan Liang 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
オフセットトリムヘリコイド構造を用いた巧みな3本指グリッパ
人間の指の柔軟性を模倣したオフセットトリムヘリコイド構造を提案し、TPUの弾性エネルギーを活用して高速回転や複雑な操作を可能にする3本指グリッパを開発した。
原題: Dexterous Three-Finger Gripper based on Offset Trimmed Helicoids (OTHs) ／ Qinghua Guan, Hung Hon Cheng, Josie Hughes
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
振動支援によるヒステリシス低減と高精度補償の実現
腱シース機構の摩擦・ガタ・伸びによるヒステリシスを、腱の移動方向に沿った振動で抑制し、TCN補償と組み合わせて軌道追従精度を大幅に改善した。
原題: Vibration-Assisted Hysteresis Mitigation for Achieving High Compensation Efficiency ／ Myeongbo Park, Chunggil An, Junhyun Park 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
長いデモンストレーションから汎化可能な言語条件付き布操作を学習する
LLMの常識知識で長いデモから基本スキルを発見・学習し、LLMベースのタスクプランナで組み合わせることで、未見の布操作タスクへ汎化する手法を提案した。
原題: Learning Generalizable Language-Conditioned Cloth Manipulation from Long Demonstrations ／ Hanyi Zhao, Jinxuan Zhu, Zihao Yan 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
局所削減法によるロボットアームの消費エネルギー最適化
3関節ロボットアームの動作パラメータを局所削減法で調整し、MPCやGAより計算効率よく最大25%の省エネを達成したシミュレーション研究。
原題: Energy Consumption of Robotic Arm with the Local Reduction Method ／ Halima Ibrahim Kure, Jishna Retnakumari, Lucian Nita 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
GAGrasp: 幾何代数拡散による多指ハンド把持生成
幾何代数表現を用いてSE(3)同変性を組み込み、物理的に安定な多指ハンド把持を拡散モデルで生成するフレームワークを提案。
原題: GAGrasp: Geometric Algebra Diffusion for Dexterous Grasping ／ Tao Zhong, Christine Allen-Blanchette
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
CoinRobot: 物理的知能のための汎用エンドツーエンドロボット学習
多様なロボットや環境に適応できる汎用エンドツーエンド学習フレームワークを提案し、7つのマニピュレーションタスクで拡散モデルベースの手法が高い性能と汎化性を示した。
原題: CoinRobot: Generalized End-to-end Robotic Learning for Physical Intelligence ／ Yu Zhao, Huxian Liu, Xiang Chen 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
接触ファクターグラフにおける勾配ベースの効率的推論によるマニピュレーション計画
接触や動的制約を含むマニピュレーション計画を、接触ファクターグラフとして微分可能な形でモデル化し、勾配を活用した効率的な推論アルゴリズムで解をサンプリングする枠組みを提案した。
原題: Efficient Gradient-Based Inference for Manipulation Planning in Contact Factor Graphs ／ Jeongmin Lee, Sunkyung Park, Minji Lee 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
CycleVAEと人間行動Transformerによるガイド付き実演を介した異形態間ロボットマニピュレーション合成
CycleVAEと双方向部分空間アライメントで異なる身体形態間の潜在動作を対応付け、人間行動Transformerで専門家実演を生成してロボット動作を合成する手法を提案した。
原題: Cross-Embodiment Robotic Manipulation Synthesis via Guided Demonstrations through CycleVAE and Human Behavior Transformer ／ Apan Dastider, Hao Fang, Mingjie Lin
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
PoseLess: VLMによる画像から関節角度への直接マッピング制御
2D画像を直接関節角度に写像することで明示的な姿勢推定を不要にしたロボットハンド制御フレームワークを提案し、合成データで学習して実世界や異形態へのゼロショット汎化を実現した。
原題: PoseLess: Depth-Free Vision-to-Joint Control via Direct Image Mapping with VLM ／ Alan Dao, Dinh Bach Vu, Tuan Le Duc Anh 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
TetraGrip: センサ駆動型マルチ吸盤による混雑環境での反応的物体操作
4つの吸盤をリニアアクチュエータに搭載し、ToF近接センサで反応的に把持する真空グリッパを開発。強化学習方策により、積み重なった物体の把持成功率が単一吸盤比で22.86%向上した。
原題: TetraGrip: Sensor-Driven Multi-Suction Reactive Object Manipulation in Cluttered Scenes ／ Paolo Torrado, Joshua Levin, Markus Grotz 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
衝突円錐制御バリア関数を用いたロボットマニピュレータの安全臨界制御
衝突円錐幾何に基づく制御バリア関数をカルテシアンインピーダンス制御と統合し、二次計画法で動的環境下のマニピュレータの安全を保証する手法を提案した。
原題: Safety-Critical Control for Robotic Manipulators using Collision Cone Control Barrier Functions ／ Lucas Almeida
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
報酬中心型ReST-MCTS：高不確実環境におけるロボットマニピュレーションのための堅牢な意思決定フレームワーク
不確実な環境でのロボット操作において、中間フィードバックを複数のチャネルに分解し、タスク文脈に照らして検索をバイアス・修正する報酬中心型MCTSフレームワークを提案。VLA行動修復にも応用可能。
原題: Reward-Centered ReST-MCTS: A Robust Decision-Making Framework for Robotic Manipulation in High Uncertainty Environments ／ Xibai Wang
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
3次元凸形状を用いた複数ロボットアームの安全な相互作用
複数のロボットアームが近接して動作する際の衝突回避を、3次元凸形状に対する高次制御バリア関数（HOCBF）をオンラインで構築して実現する手法を提案し、シミュレーションと実機実験で有効性を示した。
原題: Safe Multi-Robotic Arm Interaction via 3D Convex Shapes ／ Ali Umut Kaypak, Shiqing Wei, Prashanth Krishnamurthy 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
混雑環境における劣駆動林業クレーンのGPU加速動作計画
GPU加速確率最適化と軌道最適化を組み合わせた2段階手法で、劣駆動林業クレーンの衝突回避経路を高速に生成し、動的制約を満たす軌道へ精緻化する。
原題: GPU-Accelerated Motion Planning of an Underactuated Forestry Crane in Cluttered Environments ／ Minh Nhat Vu, Gerald Ebmer, Alexander Watcher 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
操作空間制御バリア関数による安全でタスク整合的なマニピュレーション
操作空間制御バリア関数（OSCBF）を提案し、多数の安全制約をリアルタイムで処理しつつタスク性能を維持するマニピュレーション制御を実現した。
原題: Safe, Task-Consistent Manipulation with Operational Space Control Barrier Functions ／ Daniel Morton, Marco Pavone
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
ひと掴みで複数物体を把持：逐次的多物体巧み把持生成
ロボットハンドの一部の自由度を使い、複数物体を順番に安定把持するためのサンプリング手法SeqGraspと拡散モデルSeqDiffuserを提案し、従来法より高い成功率と約1000倍の高速生成を実現した。
原題: Grasping a Handful: Sequential Multi-Object Dexterous Grasp Generation ／ Haofei Lu, Yifei Dong, Zehang Weng 他
日本語で読む → - 論文飛行マニピュレーションロボティクス
パッシブヒンジで連結された複数UAVによるペイロード輸送プラットフォームの可到達力集合整形
パッシブ関節で繋がれた複数ドローンの傾きを調整し、発生可能な力の集合を望む形に整形する手法と、その冗長性を活かす制御則を提案した。
原題: Feasible Force Set Shaping for a Payload-Carrying Platform Consisting of Tiltable Multiple UAVs Connected Via Passive Hinge Joints ／ Takumi Ito, Hayato Kawashima, Riku Funada 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
マニピュレーション計画と制御のためのニューラル配置空間バリア
配置空間距離関数(CDF)をニューラルネットで学習し、それをバリアとして安全制約を定式化することで、雑然とした動的環境でのマニピュレータの運動計画とロバスト安全制御を効率化した研究。
原題: Neural Configuration-Space Barriers for Manipulation Planning and Control ／ Kehan Long, Ki Myung Brian Lee, Nikola Raicevic 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
ContactFusion: 視覚と接触センシングを統合した確率的ポアソン表面マップ
力覚センサからエンドエフェクタ上の接触位置を推定し、視覚情報と統合して確率的ポアソン表面マップを構築することで、ペグ挿入タスクの穴位置推定精度を向上させた研究。
原題: ContactFusion: Stochastic Poisson Surface Maps from Visual and Contact Sensing ／ Aditya Kamireddypalli, Joao Moura, Russell Buchanan 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
LLM-Pack: 大規模言語モデルによる直感的な詰め込み
言語・視覚基盤モデルを活用し、食料品を人間のように順序立てて詰め込む手法を提案。追加学習なしで新規商品に対応できる。
原題: iPack: Intuitive Bin Packing with Large Language Models ／ Yannik Blei, Michael Krawez, Adrian Göß 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
弾性曲線計画と局所形状制御による可変形線状物体の表面配置
ロボットハンド1つで可変形線状物体を平面に配置するため、弾性曲線に基づく高レベル計画とResNetによる形状推定・フィードバック制御を組み合わせた二層手法を提案し、食品模擬物体で実証した。
原題: Deformable Linear Object Surface Placement Using Elastica Planning and Local Shape Control ／ I. Grinberg, A. Levin, E. D. Rimon
日本語で読む →