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 →- 論文自動運転ロボティクス
人間中心の自動運転に向けて：大規模言語モデルによるガイダンスと強化学習を統合した高速・低速アーキテクチャ
LLMがユーザーの指示を解釈して高レベルなガイダンスを生成し、強化学習エージェントがリアルタイム制御を行う「高速・低速」意思決定フレームワークを提案。衝突率を低減しつつ、ユーザーの好みに沿った運転を実現する。
原題: Towards Human-Centric Autonomous Driving: A Fast-Slow Architecture Integrating Large Language Model Guidance with Reinforcement Learning ／ Chengkai Xu, Jiaqi Liu, Yicheng Guo 他
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 → - 論文経路計画ロボティクス
深層強化学習による固定翼UAVの連続空間カバレッジ経路計画
固定翼UAVのカバレッジ経路計画を連続環境で定式化し、曲率制約付きベジェ曲線と可変サイズ矩形で環境を表現、自己適応カリキュラムを用いたAM-SACで省電力な完全カバレッジ戦略を学習した。
原題: Continuous World Coverage Path Planning for Fixed-Wing UAVs using Deep Reinforcement Learning ／ Mirco Theile, Andres R. Zapata Rodriguez, Marco Caccamo 他
日本語で読む → - 論文GNSS測位ロボティクス
LF-GNSS: ハード例マイニング強化型学習・フィルタリング深層融合による堅牢な衛星測位
深層学習で衛星信号を解析しカルマンフィルタのノイズ共分散と補償イノベーションを適応生成する測位フレームワークを提案。難例マイニングとDOP寄与特徴で都市部のNLOS・マルチパスに頑健化した。
原題: LF-GNSS: Towards More Robust Satellite Positioning with a Hard Example Mining Enhanced Learning-Filtering Deep Fusion Framework ／ Jianan Lou, Rong Zhang
日本語で読む → - 論文同変学習機械学習
保証付き同変推論のための表現学習
物理や幾何の対称性を活かし、回帰・条件付き確率推定・不確かさ定量化を同時に行う同変表現学習フレームワークを提案し、非漸近的な統計的学習保証を与えた。
原題: Representation Learning for Equivariant Inference with Guarantees ／ Daniel Ordoñez-Apraez, Vladimir Kostić, Alek Fröhlich 他
日本語で読む → - 論文HRIロボティクス
教育現場における共感型ヒューマノイドロボットの実現：感情知能・記憶アーキテクチャ・ジェスチャーの統合
教育用ロボットチューターに感情・記憶・ジェスチャーのモジュールを統合し、生徒の感情状態に応じた共感的な対話と個別化されたフィードバックを実現するシステムを提案した。
原題: Integrating emotional intelligence, memory architecture, and gestures to achieve empathetic humanoid robot interaction in an educational setting ／ Fuze Sun, Lingyu Li, Shixiangyue Meng 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VLA画像認識
視覚言語モデルに対するユーザー信頼のマッピング：研究動向・課題・展望
視覚言語モデル（VLM）とのユーザーインタラクションにおける信頼の動態に関する研究を、認知科学的能力・協働モード・エージェント行動の観点から整理し、今後の信頼研究の要件を提示したサーベイ。
原題: Mapping User Trust in Vision Language Models: Research Landscape, Challenges, and Prospects ／ Agnese Chiatti, Sara Bernardini, Lara Shibelski Godoy Piccolo 他
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 → - 論文強化学習機械学習
価値推定の改善がバニラ方策勾配法を大幅に強化する
各反復での価値更新ステップ数を増やすだけで、バニラ方策勾配法がPPOと同等以上の性能を達成し、ハイパーパラメータにも頑健になることを示した。
原題: Improving Value Estimation Critically Enhances Vanilla Policy Gradient ／ Tao Wang, Ruipeng Zhang, Sicun Gao
日本語で読む → - 論文外れ値検出画像認識
マルチモーダル外れ値検出・セグメンテーションのための超簡便な外れ値合成
マルチモーダル入力に対し、特徴量を混ぜるだけで外れ値サンプルを合成し、分布外検出・セグメンテーションを高精度かつ高速に行う手法を提案。
原題: Extremely Simple Multimodal Outlier Synthesis for Out-of-Distribution Detection and Segmentation ／ Moru Liu, Hao Dong, Jessica Kelly 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 → - 論文ベンチマーク/表面スキャンロボティクス
ScanBot: 産業用レーザープロファイラを用いた高精度表面スキャンのベンチマーク
ロボット搭載の産業用レーザープロファイラで精密な表面スキャンを行うためのベンチマークを提案し、自然言語指示に基づくスキャナ設定と軌道生成の2段階評価を実施した。
原題: ScanBot: A Benchmark for Precision Robotic Surface Scanning with Industrial Laser Profilers ／ Zhiling Chen, Yang Zhang, Fardin Jalil Piran 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VLAAI
空間に根ざした合成世界によるロボットの身体性認知への挑戦
NVIDIA Omniverseで生成した合成データセットを用い、視覚言語モデルに視点取得（VPT）を学習させる枠組みを提案。まずはZ軸距離の推論に焦点を当てる。
原題: Towards Embodied Cognition in Robots via Spatially Grounded Synthetic Worlds ／ Joel Currie, Gioele Migno, Enrico Piacenti 他
日本語で読む → - 論文3D多物体追跡画像認識
正確な状態推定に向けて：3D多物体追跡のための運動力学カルマンフィルタ
物体の運動変化をガウス分布でモデル化し、重み付き運動モデルを適応的に調整する運動力学カルマンフィルタ（MD-KF）を提案。従来の等速・多モデルカルマンフィルタより高精度かつ低遅延で3D多物体追跡を実現。
原題: Towards Accurate State Estimation: Motion Dynamics Kalman Filter for 3D Multi-Object Tracking ／ Mohamed Nagy, Naoufel Werghi, Bilal Hassan 他
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
Waymo自動運転データを用いたCNNとLSTMによる運転モデリング
Waymoの公開データセットを使い、CNNで人間の操作を模倣し、LSTMで時系列問題として扱うことで自動運転車の加速度を予測する手法を提案した。
原題: Waymo Driverless Car Data Analysis and Driving Modeling using CNN and LSTM ／ Aashish Kumar Misraa, Naman Jain, Saurav Singh Dhakad
日本語で読む → - 論文固有受容感覚ロボティクス
HandCept: 巧みな手のための正確な固有受容感覚を実現する視覚・慣性融合フレームワーク
手首搭載のRGB-Dカメラと9軸IMUを拡張カルマンフィルタでリアルタイム融合し、巧みな手の関節角度を2〜4度の誤差でドリフトなく推定する視覚・慣性固有受容感覚フレームワークを提案。
原題: HandCept: A Visual-Inertial Fusion Framework for Accurate Proprioception in Dexterous Hands ／ Huang Junda, Honghao Guo, Hao Wu 他
日本語で読む → - 論文アシスト外骨格ロボティクス
オフライン強化学習によるアシスト外骨格の適応的チューニング：課題と知見
上肢アシスト外骨格の筋電閾値を、オフライン強化学習（混合Q関数）で自動調整する手法を検討し、水平・垂直動作タスクで評価した。
原題: Investigating Adaptive Tuning of Assistive Exoskeletons Using Offline Reinforcement Learning: Challenges and Insights ／ Yasin Findik, Christopher Coco, Reza Azadeh
日本語で読む → - 論文遠隔操作ロボティクス
遠隔操作における作業負荷予測：ラグ地平の選択
ウェアラブルセンサデータから人間の作業負荷を予測する際、単変量予測では240秒、多変量予測では120秒のラグ地平が必要であることを示し、多変量化により長い予測地平でも効率的なモデルが可能となることを明らかにした。
原題: Human Supervisor Workload Prediction: Lag Horizon Selection ／ Mark-Robin Giolando, Julie A. Adams
日本語で読む → - 論文ソーシャルロボティクスロボティクス
ASD成人向け雑談トレーニングを支援するロボットシステムの開発と評価
自閉スペクトラム症の成人が自宅で雑談を練習できる自律ロボットシステムを開発し、1週間の実証実験で会話開始やアイコンタクトの改善が見られた。
原題: A Robot-Assisted Approach to Small Talk Training for Adults with ASD ／ Rebecca Ramnauth, Dražen Brščić, Brian Scassellati
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 → - 論文マニピュレーションロボティクス
RT-Cache: 学習不要の検索によるリアルタイムマニピュレーション
多様な画像と行動の軌跡をベクトルメモリにキャッシュし、テスト時に現在のフレームを埋め込んでマルチステップのスニペットを検索・再生することで、学習や微調整なしにリアルタイムでロボットを制御する手法を提案。
原題: RT-Cache: Training-Free Retrieval for Real-Time Manipulation ／ Owen Kwon, Abraham George, Alison Bartsch 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
基盤モデルを活用したモバイルサービスロボットの身体性AI：系統的レビュー
LLMやVLMなどの基盤モデルと身体性AIを組み合わせたモバイルサービスロボットの研究を初めて体系的にレビューし、言語指示の行動変換やマルチモーダル知覚、不確実性推論、実機展開の課題と応用を整理した。
原題: Embodied AI with Foundation Models for Mobile Service Robots: A Systematic Review ／ Matthew Lisondra, Beno Benhabib, Goldie Nejat
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
DreamGen：動画世界モデルでロボット学習の汎化を解き放つ
画像から動画を生成するモデルでロボットの疑似行動データを作り、1つのテレオペデータから多様な行動・環境への汎化を実現する4段階パイプラインを提案。
原題: DreamGen: Unlocking Generalization in Robot Learning through Video World Models ／ Joel Jang, Seonghyeon Ye, Zongyu Lin 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
適応的ストレステストによるブラックボックスLLMプランナの摂動観測下でのロバスト性評価
LLMプランナのプロンプト表現やセンサノイズの摂動に対する挙動を調査し、適応的ストレステストとMCTSで失敗を引き起こす摂動を効率的に探索する手法を提案した。
原題: Characterizing the Robustness of Black-Box LLM Planners Under Perturbed Observations with Adaptive Stress Testing ／ Neeloy Chakraborty, John Pohovey, Melkior Ornik 他
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
拡散ポリシーの謎を解く：行動記憶と単純なルックアップテーブルによる代替手法
拡散ポリシーは実は訓練データの行動ルックアップテーブルを記憶しているだけだと示し、その代替として軽量な行動ルックアップテーブル（ALT）ポリシーを提案した論文。
原題: Demystifying Diffusion Policies: Action Memorization and Simple Lookup Table Alternatives ／ Chengyang He, Xu Liu, Gadiel Sznaier Camps 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
実時間動作・接触計画と追従を統合したロバストなモデルベース手指内マニピュレーション
接触を暗黙的に扱うモデル予測制御と触覚フィードバックによる力・動作追従を階層的に統合し、モデル誤差に頑健なモデルベースの手指内マニピュレーションを実現した。
原題: Robust Model-Based In-Hand Manipulation with Integrated Real-Time Motion-Contact Planning and Tracking ／ Yongpeng Jiang, Mingrui Yu, Xinghao Zhu 他
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