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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: 2025/5/1 ／ 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 →- 論文強化学習ロボティクス
強化学習による因果的好奇心を用いたパラメータ推定：限界と課題
強化学習手法「因果的好奇心」の測定精度を初めて分析し、その限界と改善提案を示した。
原題: Parameter Estimation using Reinforcement Learning Causal Curiosity: Limits and Challenges ／ Miguel Arana-Catania, Weisi Guo
日本語で読む → - 論文自動運転/強化学習ロボティクス
進歩と安全の両立：自動運転の強化学習におけるリスク認識型報酬設計
自動運転の強化学習において、衝突前のリスクを考慮した二次元楕円体関数とRSS拡張に基づく新しいリスク認識型報酬を提案し、無信号交差点で衝突率を21%削減しつつ経路進捗も改善した。
原題: Balancing Progress and Safety: A Novel Risk-Aware Objective for RL in Autonomous Driving ／ Ahmed Abouelazm, Jonas Michel, Helen Gremmelmaier 他
日本語で読む → - 論文筋電制御/義手ロボティクス
筋電信号からの把持力の学習とオンライン再現による義指制御
筋電信号から指先力を推定するニューラルネットモデルを構築し、義指の把持力をオンラインで調整できることを10名の実験で示した。
原題: Learning and Online Replication of Grasp Forces from Electromyography Signals for Prosthetic Finger Control ／ Robin Arbaud, Elisa Motta, Marco Domenico Avaro 他
日本語で読む → - 論文自己位置推定ロボティクス
超広帯域UWBの新規性検出による適応型ロボット自己位置推定
半教師ありオートエンコーダでUWB測距の外れ値を検出し、拡張カルマンフィルタと組み合わせて屋内環境に適応するロボット自己位置推定手法を提案した。
原題: Adaptive Robot Localization with Ultra-wideband Novelty Detection ／ Umberto Albertin, Mauro Martini, Alessandro Navone 他
日本語で読む → - 論文3D再構成/再ローカリゼーション画像認識
R3GS: 非制約画像コレクションにおけるロバストな再構成と再ローカリゼーションのためのガウシアンスプラッティング
非制約画像から3Dガウシアンスプラッティングを用いてロバストに再構成し、照明変化に強い再ローカリゼーションを実現するフレームワークを提案。
原題: R3GS: Gaussian Splatting for Robust Reconstruction and Relocalization in Unconstrained Image Collections ／ Xu yan, Zhaohui Wang, Rong Wei 他
日本語で読む → - 論文運動計画ロボティクス
ニューラル運動計画のためのカスケード拡散モデル
拡散ポリシーを用いて複雑な環境での衝突のない大域的な運動計画を学習するカスケード階層モデルを提案し、ナビゲーションやマニピュレーションで既存手法を約5%上回る性能を示した。
原題: Cascaded Diffusion Models for Neural Motion Planning ／ Mohit Sharma, Adam Fishman, Vikash Kumar 他
日本語で読む → - 論文被覆経路計画ロボティクス
CPP-DIP: 分散・不規則な農園におけるMAV向け多目的被覆経路計画
航空画像とHOGで樹木を検出し、密度を考慮したウェイポイント生成とTSP最適化により、不規則に分散した農園を効率的に被覆するMAV向け経路計画手法を提案した。
原題: CPP-DIP: Multi-objective Coverage Path Planning for MAVs in Dispersed and Irregular Plantations ／ Weijie Kuang, Hann Woei Ho, Ye Zhou
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
WebotsとSimulinkを統合したシミュレーションベース制御アーキテクチャ
Webotsの3D物理シミュレーションとSimulinkの制御設計を組み合わせ、実機に依存せずにロボット制御系の開発・検証を効率的に行うフレームワークを提案した。
原題: Simulation Based Control Architecture Using Webots and Simulink ／ Harun Kurt, Ahmet Cayir, Kadir Erkan
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
ループ閉鎖把持：トポロジー変換による強く優しく汎用性の高い把持
開ループと閉ループの形態間をトポロジー変換することで、把持の生成と保持の異なる機能要件を両立させる新しい把持機構を提案した。
原題: Loop closure grasping: Topological transformations enable strong, gentle, and versatile grasps ／ Kentaro Barhydt, O. Godson Osele, Sreela Kodali 他
日本語で読む → - 論文制御バリア関数ロボティクス
到達可能性バリアネットワーク：滑らかで柔軟な制御バリア関数のためのハミルトン・ヤコビ解の学習
物理情報ニューラルネットワークを用いてハミルトン・ヤコビ最適制御解を計算し、滑らかな制御バリア関数を生成する手法を提案。高次元でも安全性が向上し、保守性が低減されることを示した。
原題: Reachability Barrier Networks: Learning Hamilton-Jacobi Solutions for Smooth and Flexible Control Barrier Functions ／ Matthew Kim, William Sharpless, Hyun Joe Jeong 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
SayCoNav: 大規模言語モデルを活用した分散型マルチロボットナビゲーションにおける適応的協調
大規模言語モデルを用いてロボットチームの協調戦略を自動生成し、各ロボットが分散的に計画・行動しながら情報共有で適応するナビゲーション手法を提案。
原題: SayCoNav: Utilizing Large Language Models for Adaptive Collaboration in Decentralized Multi-Robot Navigation ／ Abhinav Rajvanshi, Pritish Sahu, Tixiao Shan 他
日本語で読む → - 論文BMI/共有自律制御ロボティクス
限られたユーザ入力から高次元制御空間を増幅するマルチモーダルAIアルゴリズムの学習
重度麻痺患者の限られた非侵襲的入力を、深層強化学習と環境認識を組み合わせた共有自律制御で増幅し、器用なロボットアーム操作を可能にする手法を提案した。
原題: Learning Multimodal AI Algorithms for Amplifying Limited User Input into High-dimensional Control Space ／ Ali Rabiee, Sima Ghafoori, MH Farhadi 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
LaDi-WM: 予測的マニピュレーションのための潜在拡散ベース世界モデル
事前学習済み視覚基盤モデルの潜在空間を拡散モデルで予測する世界モデルを提案し、予測状態を活用した拡散ポリシーによりマニピュレーション性能を大幅に向上させた。
原題: LaDi-WM: A Latent Diffusion-based World Model for Predictive Manipulation ／ Yuhang Huang, Jiazhao Zhang, Shilong Zou 他
日本語で読む → - 論文強化学習機械学習
DISCOVER: スパース報酬強化学習のための自動カリキュラム
目標タスクの方向へ探索目標を自動選択することで、スパース報酬の長期的タスクを効率的に解く強化学習手法を提案。
原題: DISCOVER: Automated Curricula for Sparse-Reward Reinforcement Learning ／ Leander Diaz-Bone, Marco Bagatella, Jonas Hübotter 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
非構造環境におけるUGVナビゲーションのための動的ベイズフィルタリングを用いた局所極小予測
検出した障害物とゴール情報から動的ベイズフィルタリングで局所極小を事前予測し、UGVがスタックする前に人間への支援要請や再計画を可能にする手法を開発した。
原題: Local Minima Prediction using Dynamic Bayesian Filtering for UGV Navigation in Unstructured Environments ／ Seung Hun Lee, Wonse Jo, Lionel P. Robert 他
日本語で読む → - 論文医療ロボティクスeess.IV
心腔内エコーカテーテル操作における治療デバイス先端の連続可視化のためのガイダンス
心腔内エコー画像上で治療デバイス先端の入射角と通過点を推定するAI追跡モデルを提案し、臨床画像と合成データを組み合わせた学習でロボットカテーテル操作を支援する。
原題: Guidance for Intra-cardiac Echocardiography Manipulation to Maintain Continuous Therapy Device Tip Visibility ／ Jaeyoung Huh, Ankur Kapoor, Young-Ho Kim
日本語で読む → - 論文シナリオマイニング画像認識
RefAV：計画中心のシナリオマイニングに向けて
自動運転の走行ログから自然言語で記述された安全上重要なシナリオを検出・時空間的に特定する大規模データセットRefAVを構築し、視覚言語モデルを用いた手法の課題を分析した。
原題: RefAV: Towards Planning-Centric Scenario Mining ／ Cainan Davidson, Deva Ramanan, Neehar Peri
日本語で読む → - 論文自動運転/検証・妥当性確認/デジタルツインロボティクス
クラウド上のデジタルツイン：自動運転ソリューションの検証と妥当性確認を加速するモジュール式・スケーラブル・相互運用可能なフレームワーク
自動運転車の検証・妥当性確認を効率化するため、高性能計算クラスタ上でデジタルツインを柔軟にスケールさせ、シナリオベースのテストを自動化する仮想試験場を提案した論文。
原題: Digital Twins in the Cloud: A Modular, Scalable and Interoperable Framework for Accelerating Verification and Validation of Autonomous Driving Solutions ／ Tanmay Vilas Samak, Chinmay Vilas Samak, Giovanni Martino 他
日本語で読む → - 論文安全制御/ヒューマンロボットインタラクションロボティクス
近接人ロボット協調における能動的階層型制御バリア関数による安全優先度制御
制御バリア関数を用いた階層型制御で、人間の身体部位ごとに危険度をリアルタイム評価し、衝突リスクを優先的に対処するロボットマニピュレータの安全制御手法を提案・実機検証した。
原題: Proactive Hierarchical Control Barrier Function-Based Safety Prioritization in Close Human-Robot Interaction Scenarios ／ Patanjali Maithani, Aliasghar Arab, Farshad Khorrami 他
日本語で読む → - 論文セグメンテーション画像認識
パノラマ分布外セグメンテーション
360度パノラマ画像において、未知の物体（分布外）を検出する新タスクPanOoSを提案し、テキスト誘導プロンプト分布学習により既存手法を上回るPOSを実現した。
原題: Panoramic Out-of-Distribution Segmentation ／ Mengfei Duan, Yuheng Zhang, Yihong Cao 他
日本語で読む → - 論文ワールドモデルロボティクス
FlowDreamer: フローベースの動作表現を用いたロボットマニピュレーションのためのRGB-Dワールドモデル
3Dシーンフローを明示的な動作表現として用い、U-Netと拡散モデルを組み合わせてロボット操作のためのRGB-Dワールドモデルを構築し、映像予測と視覚計画タスクで性能を向上させた。
原題: FlowDreamer: A RGB-D World Model with Flow-based Motion Representations for Robot Manipulation ／ Jun Guo, Xiaojian Ma, Yikai Wang 他
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
脆弱な道路利用者を避けながら走行する車両システムと遠隔操作
歩行者や自転車などの脆弱な道路利用者を安全かつ効率的に回避する車両システムを開発し、トポロジー駆動型モデル予測制御による運動計画と遠隔操作機能を統合した。
原題: A Vehicle System for Navigating Among Vulnerable Road Users Including Remote Operation ／ Oscar de Groot, Alberto Bertipaglia, Hidde Boekema 他
日本語で読む → - 論文マルチロボットロボティクス
CU-Multi: マルチロボットデータ関連付けのためのデータセット
複数ロボットの観測データを時空間で対応付ける研究用に、コロラド大学ボルダー校で収集したRGB-D・GPS・LiDARを含むマルチロボットデータセットを構築した。
原題: CU-Multi: A Dataset for Multi-Robot Data Association ／ Doncey Albin, Miles Mena, Annika Thomas 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
資源制約のある小型四足歩行ロボットのための外受容センシングを用いた堅牢な強化学習ベースの歩行制御
計算資源が限られた小型四足ロボット向けに、深度センサとリアルタイム標高マッピングを活用した強化学習ベースの歩行制御器を開発し、VIOなしでも段差17.5cmを安定して踏破できることを示した。
原題: Robust Reinforcement Learning-Based Locomotion for Resource-Constrained Quadrupeds with Exteroceptive Sensing ／ Davide Plozza, Patricia Apostol, Paul Joseph 他
日本語で読む → - 論文物体追跡/物理認識ロボティクス
TwinTrack: 接触物理と視覚を融合した接触の多い場面での未知物体のリアルタイム追跡
接触の多い場面で未知の動的物体の6自由度姿勢をリアルタイム追跡するため、視覚と接触物理を統合したReal2SimとSim2Realを組み合わせた物理認識システムを提案し、20Hz以上で高精度な追跡を実現した。
原題: TwinTrack: Bridging Vision and Contact Physics for Real-Time Tracking of Unknown Objects in Contact-Rich Scenes ／ Wen Yang, Zhixian Xie, Yiting Wang 他
日本語で読む → - 論文コード生成AI
LLMによる能力駆動型スキル生成：既存ライブラリとインターフェースを再利用するRAGベースのアプローチ
能力をスキルの契約とみなし、LLMとRAGを用いて自然言語入力から既存ライブラリやインターフェースを活用した実行可能コードを生成する手法を提案し、ROS 2で制御された移動ロボットで評価した。
原題: Capability-Driven Skill Generation with LLMs: A RAG-Based Approach for Reusing Existing Libraries and Interfaces ／ Luis Miguel Vieira da Silva, Aljosha Köcher, Nicolas König 他
日本語で読む → - 論文マルチモーダル認識画像認識
敵対的特徴分離による頑健な手術ワークフロー認識のためのマルチモーダルグラフ表現学習
視覚と運動学データをグラフ表現で統合し、敵対的特徴分離でモダリティ間のギャップを埋めることで、データ破損やドメインシフトに頑健な手術ワークフロー認識手法を提案した。
原題: Multimodal Graph Representation Learning for Robust Surgical Workflow Recognition with Adversarial Feature Disentanglement ／ Long Bai, Boyi Ma, Ruohan Wang 他
日本語で読む → - 論文医療ロボティクスeess.IV
AIによる解剖学的理解を用いた心腔内エコーカテーテルの姿勢推定
心腔内エコー画像のみからVision Transformerでカテーテルの位置と向きを推定し、外部トラッキングセンサーを不要にする手法を提案。
原題: Pose Estimation for Intra-cardiac Echocardiography Catheter via AI-Based Anatomical Understanding ／ Jaeyoung Huh, Ankur Kapoor, Young-Ho Kim
日本語で読む → - 論文マニピュレーション機械学習
結び目は単純じゃない：空間推論のためのミニマル環境
画像観察のみからロープの結び目操作を行うKnotGym環境を提案し、結び目の交差数で難易度を定量化して汎化性能を評価する。
原題: Knot So Simple: A Minimalistic Environment for Spatial Reasoning ／ Zizhao Chen, Yoav Artzi
日本語で読む → - 論文全身制御/sim2realロボティクス
実世界対応スキル空間によるヒューマノイドのリーチング能力の解放
実世界で使える基本スキルをライブラリ化し、それらを統合した潜在空間と高レベルプランナーでヒューマノイドの全身リーチングを実現、ゼロショットで実機転移した研究。
原題: Unleashing Humanoid Reaching Potential via Real-world-Ready Skill Space ／ Zhikai Zhang, Chao Chen, Han Xue 他
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