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 →- 論文ナビゲーションロボティクス
LiDAR慣性SLAMに基づくスキッドステアロボットのナビゲーションと安全指向AI駆動制御システム
LiDAR慣性SLAMとAI駆動制御を統合し、スキッドステアロボットのナビゲーションと安全な追従制御を実現するフレームワークを提案した。
原題: LiDAR-Inertial SLAM-Based Navigation and Safety-Oriented AI-Driven Control System for Skid-Steer Robots ／ Mehdi Heydari Shahna, Eemil Haaparanta, Pauli Mustalahti 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
Zippy: 最小の電力自律二足歩行ロボット
準受動歩行の原理を活用し、高さ3.6cmの世界最小の自立型二足歩行ロボットを開発した。単一モーターと開ループ制御で、毎秒10脚長という高速歩行や旋回、跳躍、階段昇降を実現した。
原題: Zippy: The smallest power-autonomous bipedal robot ／ Steven Man, Soma Narita, Josef Macera 他
日本語で読む → - 論文アシストロボットq-bio.NC
自然な立ち上がり動作を再現可能な非装着型支援ロボットの開発
装着型と非装着型の利点を融合した立ち上がり支援ロボットを開発し、股関節のS字軌道と膝の円弧軌道を4リンク機構で再現、軌道誤差4%以内を達成した。
原題: Development of a non-wearable support robot capable of reproducing natural standing-up movements ／ Atsuya Kusui, Susumu Hirai, Asuka Takai
日本語で読む → - 論文自動運転画像認識
自動運転のための生成AI：レビュー
自動運転における生成AIの応用をレビューし、静的マップ生成や動的シナリオ生成、軌道予測、車両運動計画などのタスクへの適用可能性を比較・検討した。
原題: Generative AI for Autonomous Driving: A Review ／ Katharina Winter, Abhishek Vivekanandan, Rupert Polley 他
日本語で読む → - 論文人間ロボット協調ロボティクス
認知的な協働ロボットに向けて：人間中心の協調のための意味レベル統合と説明可能な制御
人間とロボットの協働を実現するための5つの基盤（意味的知覚、認知的行動計画、説明可能な学習・制御、安全な動作設計、マルチモーダル意図認識）を概観し、課題と提案をまとめたレビュー論文。
原題: Towards Cognitive Collaborative Robots: Semantic-Level Integration and Explainable Control for Human-Centric Cooperation ／ Jaehong Oh
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
狭所におけるロボット群の時変フォーメーションのためのイベントベース再構成制御
ロボット群が狭い通路を通過する際に、イベントベースでフォーメーションを動的に再構成する制御手法を提案し、シミュレーションとソフトウェアインザループで有効性を検証した。
原題: Event-based Reconfiguration Control for Time-varying Formation of Robot Swarms in Narrow Spaces ／ Duy-Nam Bui, Manh Duong Phung, Hung Pham Duy
日本語で読む → - 論文設計最適化ロボティクス
AIによる効率的な水中グライダーの自動設計
形状と制御を同時最適化するAI設計フレームワークを構築し、手設計を超えるエネルギー効率の水中グライダーを実現した。
原題: AI-Enhanced Automatic Design of Efficient Underwater Gliders ／ Peter Yichen Chen, Pingchuan Ma, Niklas Hagemann 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
事前強化学習：限られた試行回数での目標条件付き動的マニピュレーション
少数の実演から条件付き拡散モデルで運動マニフォールドを学習し、低次元条件空間でのフィードバック最適化により、10回程度の試行で新しい動的マニピュレーション目標を達成するフレームワークを提案。
原題: Prior Reinforce: Goal-Conditioned Dynamic Manipulation with Limited Trials ／ Yihang Hu, Pingyue Sheng, Yuyang Liu 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
ReFineVLA：推論を考慮した教師ガイド付き転移ファインチューニング
専門家モデルが生成した推論根拠でデータセットを拡張し、VLAモデルに行動の理由を考えさせるファインチューニング手法を提案。複雑な操作タスクでの汎化性能と解釈性を向上させた。
原題: ReFineVLA: Reasoning-Aware Teacher-Guided Transfer Fine-Tuning ／ Tuan Van Vo, Tan Quang Nguyen, Khang Minh Nguyen 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
CNNベースSLAMアルゴリズムに対するブラックボックス敵対的攻撃
GCN-SLAMのRGB入力にブラックボックス敵対的摂動を加え、TUMデータセットで最大76%のフレームで追跡失敗を引き起こすことを示した。また、RGBではなく深度を攻撃するとSLAMに壊滅的な影響を与えることを明らかにした。
原題: Black-box Adversarial Attacks on CNN-based SLAM Algorithms ／ Maria Rafaela Gkeka, Bowen Sun, Evgenia Smirni 他
日本語で読む → - 論文姿勢推定画像認識
直方体物体の高精度姿勢推定と誤差補正の効率的な手法
直方体物体の姿勢推定において、局所位置合わせの代わりに線形時間で姿勢誤差を推定・補正する効率的な手法を提案した論文。
原題: An Efficient Method for Accurate Pose Estimation and Error Correction of Cuboidal Objects ／ Utsav Rai, Hardik Mehta, Vismay Vakharia 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
ロボットマニピュレーションにおけるゼロショット視覚汎化
視覚環境の変化に頑健なマニピュレーションポリシーを実現するため、もつれ解消表現学習と連想記憶を複雑なタスクに拡張し、模倣学習や回転不変性も導入してゼロショット適応を実証した。
原題: Zero-Shot Visual Generalization in Robot Manipulation ／ Sumeet Batra, Gaurav Sukhatme
日本語で読む → - 論文自動運転検証/sim2realロボティクス
MultiDrive：2Dと3Dの運転シミュレーションを連携する自動運転ソフトウェア検証用の協調シミュレーションフレームワーク
低忠実度2Dと高忠実度3Dの運転シミュレータを協調動作させ、シナリオ生成から実験実行・軌跡解析までを自動化するフレームワークを提案し、運動計画アルゴリズムの検証に有効であることを示した。
原題: MultiDrive: A Co-Simulation Framework Bridging 2D and 3D Driving Simulation for AV Software Validation ／ Marc Kaufeld, Korbinian Moller, Alessio Gambi 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
視覚強化学習から創発するシミュレーション人型ロボットの能動的知覚と器用さ
自己中心視覚のみを入力とする強化学習フレームワークPDCを提案し、シミュレーション人型ロボットが物体探索・把持・配置・関節物体操作などの家事タスクを単一ポリシーで遂行できることを示した。
原題: Emergent Active Perception and Dexterity of Simulated Humanoids from Visual Reinforcement Learning ／ Zhengyi Luo, Chen Tessler, Toru Lin 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
ChicGrasp: 繊細で不規則な生体物を操作するための模倣学習に基づくカスタム双顎グリッパ制御
鶏の脚を把持して吊り下げコンベアに載せる作業を自動化するため、双顎空気圧グリッパと条件付き拡散ポリシーを組み合わせたシステムを開発し、50回の遠隔操作デモから学習して40.6%の成功率を達成した。
原題: ChicGrasp: Imitation-Learning based Customized Dual-Jaw Gripper Control for Delicate, Irregular Bio-products Manipulation ／ Amirreza Davar, Zhengtong Xu, Siavash Mahmoudi 他
日本語で読む → - 論文安全・基盤モデルロボティクス
帰納バイアスを用いた安全なロボット基盤モデルへの道
ロボット基盤モデルに幾何学的帰納バイアスを組み合わせ、安全層ATACOMで行動制約を課すことで、形式的な安全保証を実現する手法を提案。
原題: Towards Safe Robot Foundation Models Using Inductive Biases ／ Maximilian Tölle, Theo Gruner, Daniel Palenicek 他
日本語で読む → - 論文位置推定画像認識
幾何学的制約を導入した改良Bag-of-Words画像検索による地面テクスチャ位置推定
下向きカメラで撮影した地面テクスチャ画像のBag-of-Words検索に、ソフト割り当てと向き・スケールの一貫性制約を導入し、大域位置推定とSLAMのループ閉じ込め検出の精度を向上させた。
原題: Improved Bag-of-Words Image Retrieval with Geometric Constraints for Ground Texture Localization ／ Aaron Wilhelm, Nils Napp
日本語で読む → - 論文HRI/ジェスチャー認識ロボティクス
DiG-Net: 超遠距離の動的ジェスチャー認識で支援ロボティクスの人とロボットのインタラクションを強化
最大30メートル先の動的ジェスチャーを認識できる支援ロボティクス向けフレームワークDiG-Netを提案し、97.3%の認識精度を達成した。
原題: DiG-Net: Enhancing Human-Robot Interaction through Hyper-Range Dynamic Gesture Recognition in Assistive Robotics ／ Eran Bamani Beeri, Eden Nissinman, Avishai Sintov
日本語で読む → - 論文6D姿勢推定画像認識
Corr2Distrib: 曖昧な対応関係を味方につけて信頼できる6D姿勢分布を予測
RGB画像から物体の6D姿勢分布を推定する初の対応ベース手法。対称性や遮蔽による曖昧な対応を活用し、複数の有効な姿勢を復元する。
原題: Corr2Distrib: Making Ambiguous Correspondences an Ally to Predict Reliable 6D Pose Distributions ／ Asma Brazi, Boris Meden, Fabrice Mayran de Chamisso 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
GPU高速化とTransformerベースMARLによる水中音響追跡のスケーリング
GazeboのLRAUVを最大3万倍高速化するGPU環境と、艦隊規模・目標数に不変なTransformerベースのMARL手法(TransfMAPPO)を開発し、複数の高速移動目標でも追跡誤差5m未満を達成した。
原題: Scaling Multi Agent Reinforcement Learning for Underwater Acoustic Tracking via Autonomous Vehicles ／ Matteo Gallici, Ivan Masmitja, Mario Martín
日本語で読む → - 論文計画・POMDPロボティクス
決定論的POMDPのための有限状態コントローラに基づくオフライン解法
決定論的POMDPに対して、有限状態コントローラの形で方策を構築するMonte Carlo Value Iterationの適応手法DetMCVIを提案し、大規模問題や実世界の森林マッピングで有効性を示した。
原題: A Finite-State Controller Based Offline Solver for Deterministic POMDPs ／ Alex Schutz, Yang You, Matias Mattamala 他
日本語で読む → - 論文誘導制御制御
USGES安定性保証付き3次元適応視線誘導のための球面振幅位相定式化
3次元適応視線（ALOS）誘導法を球面振幅位相表現で再定式化し、従来の制限的仮定を排除しつつUSGES安定性を保証した。
原題: A spherical amplitude-phase formulation for 3-D adaptive line-of-sight (ALOS) guidance with USGES stability guarantees ／ Erlend M. Coates, Thor I. Fossen
日本語で読む → - 論文自動運転画像認識
ReasonPlan：閉ループ自動運転のための統合シーン予測と意思決定推論
マルチモーダル大規模言語モデルを微調整し、次シーン予測と意思決定連鎖推論を組み合わせて閉ループ自動運転の性能と解釈性を向上させた研究。
原題: ReasonPlan: Unified Scene Prediction and Decision Reasoning for Closed-loop Autonomous Driving ／ Xueyi Liu, Zuodong Zhong, Yuxin Guo 他
日本語で読む → - 論文オドメトリロボティクス
自動運転におけるオドメトリ研究はまだ必要か？
車輪エンコーダとジャイロの直接積分という最も単純なオドメトリが、低計算コストで最先端のレーダー慣性オドメトリを上回ることを示し、さらなる研究の必要性を問い直した。
原題: Do We Still Need to Work on Odometry for Autonomous Driving? ／ Cedric Le Gentil, Daniil Lisus, Timothy D. Barfoot
日本語で読む → - 論文リハビリロボットロボティクス
構造設計から動力学モデリングまで：3-RRRパラレル足首リハビリロボットの制御指向開発
3-RRR球面パラレル機構を用いた装着型足首リハビリロボットを開発し、構造設計から運動学・動力学モデリングまでの一連の設計プロセスを構築した。シミュレーションで安定した動作を確認し、今後の適応制御や個人化モデリングへの基盤を提供する。
原題: From Structural Design to Dynamics Modeling: Control-Oriented Development of a 3-RRR Parallel Ankle Rehabilitation Robot ／ Siyuan Zhang, Yufei Zhang, Junlin Lyu 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
OneTwoVLA：適応的推論を備えた統合視覚言語行動モデル
行動と推論を単一モデルで統合し、必要な時だけ明示的に推論する適応的切替機構を導入したVLAモデル。長期的タスク計画やエラー回復、人間との対話、視覚的接地を実現。
原題: OneTwoVLA: A Unified Vision-Language-Action Model with Adaptive Reasoning ／ Fanqi Lin, Ruiqian Nai, Yingdong 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
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 → - 論文自動運転/軌道計画ロボティクス
Plan-R1: 言語モデリングとしての安全で実行可能な軌道計画
大規模言語モデルの手法を応用し、専門家データでの事前学習とルールベース報酬による強化学習(VD-GRPO)を組み合わせて、安全性と快適性を両立した自動運転の軌道計画フレームワークを提案した論文。
原題: Plan-R1: Safe and Feasible Trajectory Planning as Language Modeling ／ Xiaolong Tang, Meina Kan, Shiguang Shan 他
日本語で読む → - 論文状態推定ロボティクス
スマートフォンIMUを用いた車両速度推定のための慣性シーケンス学習フレームワーク
スマホのIMUとGNSSデータから車両速度を推定するため、ノイズ補償・姿勢推定ネットワークとデータ拡張・新損失関数を組み合わせた学習フレームワークを提案し、実世界データで高精度・高効率を実証した。
原題: An Inertial Sequence Learning Framework for Vehicle Speed Estimation via Smartphone IMU ／ Xuan Xiao, Xiaotong Ren, Haitao Li
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
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