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: 2025/5/1 ／ 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 →- 論文モデル予測制御/衝突回避ロボティクス
狭所における凸多角形を考慮した衝突回避を伴う車両のリアルタイムモデル予測制御
車両と障害物を凸多角形で近似し、混合整数計画を要するOR制約をSVMベースと最小符号付き距離ベースの2手法で扱いやすいAND制約に再定式化することで、狭所でのリアルタイムMPC衝突回避を実現した。
原題: Real-Time Model Predictive Control of Vehicles with Convex-Polygon-Aware Collision Avoidance in Tight Spaces ／ Haruki Kojima, Kohei Honda, Hiroyuki Okuda 他
日本語で読む → - 論文VLA画像認識
GeoVLM: 視覚言語マッチングによる自動運転車のジオローカリゼーション改善
視覚言語モデルのゼロショット能力を活用し、地上画像と衛星画像のクロスビュー記述を生成して再ランキングを行うことで、自動運転車のクロスビュー地理的位置推定の精度を向上させる手法を提案。
原題: GeoVLM: Improving Automated Vehicle Geolocalisation Using Vision-Language Matching ／ Barkin Dagda, Muhammad Awais, Saber Fallah
日本語で読む → - 論文耐故障制御/強化学習ロボティクス
オンラインTransformer適応を組み込んだ強化学習によるクアッドロータの耐故障制御
Transformerでリアルタイムに潜在表現を推定し、未知の機体モデルにも再学習なしで適応できる強化学習ベースの耐故障制御フレームワークを提案し、アクチュエータ故障下で95%の成功率を達成した。
原題: Reinforcement Learning-based Fault-Tolerant Control for Quadrotor with Online Transformer Adaptation ／ Dohyun Kim, Jayden Dongwoo Lee, Hyochoong Bang 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
FM-Planner：基盤モデルが導くドローン自律飛行の経路計画
LLMやVLMといった基盤モデルを活用したドローン経路計画手法を提案し、8種類のモデルを比較評価するとともに、実機実験で有効性を検証した。
原題: FM-Planner: Foundation Model Guided Path Planning for Autonomous Drone Navigation ／ Jiaping Xiao, Cheng Wen Tsao, Yuhang Zhang 他
日本語で読む → - 論文人間ロボット協働ロボティクス
タスク性能を超えて：人とロボットの協働における人間体験
木工ワークショップを模した環境で、軽量ロボットとの協働における自動化レベルの違いが、フロー体験・主体感・身体化といった心理指標と生理指標にどう影響するかをユーザー研究で調べた。
原題: Beyond Task Performance: Human Experience in Human-Robot Collaboration ／ Sean Kille, Jan Heinrich Robens, Philipp Dahlinger 他
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
ループを閉じる：開ループベンチマークを超えた運動予測モデル
自動運転における運動予測モデルとプランナの相互作用を評価し、開ループ精度が閉ループ性能と必ずしも相関せず、パラメータを最大86%削減しても同等以上の性能が得られることを示した。
原題: Closing the Loop: Motion Prediction Models beyond Open-Loop Benchmarks ／ Mohamed-Khalil Bouzidi, Christian Schlauch, Nicole Scheuerer 他
日本語で読む → - 論文自律走行ロボティクス
DriveNetBench：自律走行ネットワーク向けの低コストで構成可能な単一カメラベンチマークシステム
低コストな市販ハードウェアと単一カメラを用いて、自律走行向けニューラルネットワークを実環境で標準的に評価できるベンチマークシステムを提案した。
原題: DriveNetBench: An Affordable and Configurable Single-Camera Benchmarking System for Autonomous Driving Networks ／ Ali Al-Bustami, Humberto Ruiz-Ochoa, Jaerock Kwon
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
歩行ロボットの最適設計：多基準合成のための解析・数値・機械学習手法
歩行ロボットの構造合成から脚設計の多基準最適化までを解析・数値・機械学習手法で統合し、等方性指標の新規適用や試作機による検証を行った研究。
原題: Optimal Design of a Walking Robot: Analytical, Numerical, and Machine Learning Methods for Multicriteria Synthesis ／ Arman Ibrayeva, Batyrkhan Omarov
日本語で読む → - 論文マイクロロボット知覚ロボティクス
深層学習による光マイクロロボットの姿勢・深度知覚のためのデータセットとベンチマーク
光ピンセットで操作するマイクロロボットの姿勢分類と深度回帰のための初の公開データセットOTMRを構築し、8つの深層学習モデルをベンチマーク評価した。
原題: A Dataset and Benchmarks for Deep Learning-Based Optical Microrobot Pose and Depth Perception ／ Lan Wei, Dandan Zhang
日本語で読む → - 論文次善視点選択画像認識
VIN-NBV: 次善視点選択のためのビュー内省ネットワーク
再構成品質を直接予測する軽量ネットワークVINを提案し、それを用いた貪欲法で次善視点を選択することで、カバレッジ基準や強化学習手法を上回る3D再構成を実現した。
原題: VIN-NBV: A View Introspection Network for Next-Best-View Selection ／ Noah Frahm, Dongxu Zhao, Andrea Dunn Beltran 他
日本語で読む → - 論文触覚画像認識
ControlTac: 単一参照画像による力と位置を制御した触覚データ拡張
単一の参照触覚画像と接触力・接触位置を条件として、物理的に妥当な触覚画像を生成する2段階の制御可能なフレームワークを提案し、触覚データセットの拡張に有効であることを示した。
原題: ControlTac: Force- and Position-Controlled Tactile Data Augmentation with a Single Reference Image ／ Dongyu Luo, Kelin Yu, Amir-Hossein Shahidzadeh 他
日本語で読む → - 論文安全制御ロボティクス
安全フィルタのセキュア化：センサ攻撃下での安全な飛行制御に向けて
センサ攻撃を受けたドローンでも安全を保つため、状態再構成と制御バリア関数ベースの安全フィルタを組み合わせたモジュールを提案し、実機実験で有効性を示した。
原題: Secure Safety Filter: Towards Safe Flight Control under Sensor Attacks ／ Xiao Tan, Junior Sundar, Renzo Bruzzone 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
学習と探索に基づく推論による散乱物体の効率的操作
深層学習による物体の押し動作予測とモンテカルロ木探索を組み合わせ、散らかった環境でのロボットによる物体操作を効率化する手法を提案した論文。
原題: Efficiently Manipulating Clutter via Learning and Search-Based Reasoning ／ Baichuan Huang
日本語で読む → - 論文軌道計画制御
自動運転車の衝突回避を考慮した最適軌道計画
逐次凸最適化を用いて、駐車などの自動運転操作において衝突を避けつつ最短時間・最短距離・最小セグメント数の軌道を生成する手法を提案した。
原題: Optimal Trajectory Planning with Collision Avoidance for Autonomous Vehicle Maneuvering ／ Jason Zalev
日本語で読む → - 論文移動操作ロボティクス
FALCON: 力適応型ヒューマノイド移動操作の学習
下半身と上半身を別々の強化学習エージェントで制御し、力のカリキュラム学習で外力に適応するヒューマノイドの移動操作フレームワークを提案。実機で荷物運搬やカート牽引、ドア開けを実現した。
原題: FALCON: Learning Force-Adaptive Humanoid Loco-Manipulation ／ Yuanhang Zhang, Yifu Yuan, Prajwal Gurunath 他
日本語で読む → - 論文長文脈推論AI
針の山を越えて：長文脈推論のための環境・アーキテクチャ・訓練の検討
長期的な身体性タスク向けのフレームワーク∞-THORを提案し、長い軌跡に散らばる複数の手がかりを推論する新しいQAタスクとベンチマークを構築した。
原題: Beyond Needle(s) in the Embodied Haystack: Environment, Architecture, and Training Considerations for Long Context Reasoning ／ Bosung Kim, Prithviraj Ammanabrolu
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
動的環境におけるロボットアームのための安全認識型ロバストモデル予測制御
動的環境でロボットアームが安全に動作するため、位相ベースのノミナル制御とロバスト安全モードを統合したロバストMPCフレームワークを提案し、障害物予測に基づく制約調整で衝突回避とタスク効率を両立させた。
原題: Safety-Aware Robust Model Predictive Control for Robotic Arms in Dynamic Environments ／ Sanghyeon Nam, Dongmin Kim, Seung-Hwan Choi 他
日本語で読む → - 論文自動運転/安全強化学習ロボティクス
VLM-SAFE: 視覚言語モデルと世界モデルによる安全志向の自動運転強化学習
視覚言語モデルでシーンの意味的な安全信号を得て、世界モデルで将来軌道を想像し、その安全性を評価して方策を学習するオフライン安全強化学習フレームワークを提案。
原題: VLM-SAFE: Vision-Language Model-Guided Safety-Aware Reinforcement Learning with World Models for Autonomous Driving ／ Yansong Qu, Zilin Huang, Zihao Sheng 他
日本語で読む → - 論文手術ロボティクスロボティクス
SRT-H: 言語条件付き模倣学習による自律手術の階層フレームワーク
言語空間で計画する高レベル方策と軌道生成の低レベル方策を組み合わせ、胆嚢摘出術の体外実験で未見検体8例すべてを完全自律で成功させた。
原題: SRT-H: A Hierarchical Framework for Autonomous Surgery via Language Conditioned Imitation Learning ／ Ji Woong Kim, Juo-Tung Chen, Pascal Hansen 他
日本語で読む → - 論文拡散モデル/障害物回避ロボティクス
制約認識型拡散ガイダンス：自律レースのためのリアルタイム障害物回避
拡散モデルのノイズ除去過程にバリア関数を組み込み、制約を満たす出力へ誘導する枠組みCoDiGを提案し、ミニチュア自律レースでのリアルタイム障害物回避を実現した。
原題: Constraint-Aware Diffusion Guidance for Robotics: Real-Time Obstacle Avoidance for Autonomous Racing ／ Hao Ma, Sabrina Bodmer, Andrea Carron 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
深層学習を用いた3自由度デルタロボットによるカスタムケータリングパッケージの自動組立に関する実験的研究
3自由度デルタロボットと2本指グリッパを用いて、深層学習（YOLOv5とFastSAM）で物体を検出・セグメンテーションし、把持点を計算してケータリングパッケージを自動梱包するシステムを開発し、80%以上の把持成功率を達成した。
原題: Experimental Study on Automatically Assembling Custom Catering Packages With a 3-DOF Delta Robot Using Deep Learning Methods ／ Reihaneh Yourdkhani, Arash Tavoosian, Navid Asadi Khomami 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
HCOA*: 意味的環境における階層クラス順序付きA*ナビゲーション
幾何・意味情報が混在する3D環境で、階層表現を活用し安全制約を満たしつつ計算コストを抑える経路計画アルゴリズムHCOA*を提案し、最大50%の計算時間削減を実現した。
原題: HCOA*: Hierarchical Class-ordered A* for Navigation in Semantic Environments ／ Evangelos Psomiadis, Panagiotis Tsiotras
日本語で読む → - 論文人間-ロボット相互作用ロボティクス
MIHRaGe: 視線制御による人間-ロボット相互作用のための複合現実インターフェース
視線追跡と複合現実を組み合わせ、上肢に障害のあるユーザーが目だけでロボットアームを操作できるシステムを開発し、ピックアンドプレイス課題で80%の成功率を達成した。
原題: MIHRaGe: A Mixed-Reality Interface for Human-Robot Interaction via Gaze-Oriented Control ／ Rafael R. Baptista, Nina R. Gerszberg, Ricardo V. Godoy 他
日本語で読む → - 論文自動運転・車間制御制御
安全かつ人間らしい車間追従挙動のための簡潔な多相モデル：投影制動に基づくアプローチ
人間の運転行動を模倣しつつ厳密な安全性を保証する新しい多相型車間追従モデルを提案し、衝突回避や制動の有界性などを数学的に証明した。
原題: Provably safe and human-like car-following behaviors: Part 2. A parsimonious multi-phase model with projected braking ／ Wen-Long Jin
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
形状と張力の同時予測による変形可能な線状物体の安全保証付きマニピュレーション
変形可能な線状物体（DLO）の将来の形状と張力を同時に予測するモデルを構築し、多項式ゾノトープに基づくリアルタイム軌道最適化に統合することで、接触の多い環境でも安全制約を満たすマニピュレーションを実現した。
原題: Certifiably Safe Manipulation of Deformable Linear Objects via Joint Shape and Tension Prediction ／ Yiting Zhang, Shichen Li
日本語で読む → - 論文自動運転/エンドツーエンドロボティクス
DSDrive: 大規模言語モデルを蒸留した軽量な統合推論・計画型エンドツーエンド自動運転
大規模視覚言語モデルの推論能力を小型LLMに蒸留し、ウェイポイント駆動のデュアルヘッド協調モジュールで推論と計画を統合した軽量な自動運転フレームワークを提案。閉ループシミュレーションでベンチマーク並みかそれを上回る性能を、より小さなモデルサイズと高い計算効率で実現した。
原題: DSDrive: Distilling Large Language Model for Lightweight End-to-End Autonomous Driving with Unified Reasoning and Planning ／ Wenru Liu, Pei Liu, Jun Ma
日本語で読む → - 論文社会支援ロボットHCI
TrainBo：認知症高齢者向け対話型ロボット支援シナリオ訓練システム
認知症高齢者を対象に、自己決定理論に基づいて設計したロボット支援の対話型認知訓練システムを開発し、香港の介護施設で4週間のパイロット試験を行い、行動・情緒的関与と内発的動機の向上を確認した。
原題: TrainBo: An Interactive Robot-assisted Scenario Training System for Older Adults with Dementia ／ Kwong Chiu Fung, Wai Ho Mow
日本語で読む → - 論文身体性AIロボティクス
自律型身体性エージェント：ロボティクスと深層学習推論の融合
深層学習と3Dシミュレーションを活用し、屋内環境で自律的に行動する身体性AIエージェントの設計から実装・展開までのプロセスを論じた博士論文。
原題: Autonomous Embodied Agents: When Robotics Meets Deep Learning Reasoning ／ Roberto Bigazzi
日本語で読む → - 論文共有制御HCI
視線追跡で操作するロボットアームの共有制御：ウィザード・オブ・オズ実験による設計検証
視線追跡と共有制御を組み合わせた支援ロボットアームの設計を、実験者が自動化を代行するウィザード・オブ・オズ法で評価し、障害当事者への調査と対面実験からユーザビリティと設計課題を明らかにした。
原題: Eye-tracking-Driven Shared Control for Robotic Arms: Wizard of Oz Studies to Assess Design Choices ／ Anke Fischer-Janzen, Thomas M. Wendt, Daniel Görlich 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
ロボット基盤モデルのためのポリシー対比デコーディング
ロボット基盤モデルが学習する偽の相関を、物体マスク画像との行動確率分布の対比により訓練なしで補正し、汎化性能を向上させる手法を提案。
原題: Policy Contrastive Decoding for Robotic Foundation Models ／ Shihan Wu, Xu Luo, Ji Zhang 他
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