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 →- 論文マニピュレーションロボティクス
複数直交アームを持つ果実収穫ロボットのための高速ヒューリスティックスケジューリングと軌道計画
複数の直交ロボットアームで果実を収穫する際のスケジューリングと軌道計画を高速に解くヒューリスティック手法を提案し、最大12本のアームで性能を評価した。
原題: Fast Heuristic Scheduling and Trajectory Planning for Robotic Fruit Harvesters with Multiple Cartesian Arms ／ Yuankai Zhu, Stavros Vougioukas
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
エージェント型ロボット：身体性エージェントにおける視覚-言語-行動モデルのための脳に着想を得たフレームワーク
人間組織の標準作業手順に着想を得た「標準化行動手順（SAP）」で計画・実行・検証を連携させ、長期的なロボット操作を自己検証しながら遂行する脳模倣型フレームワークを提案。LIBEROベンチマークで平均成功率79.6%を達成。
原題: Agentic Robot: A Brain-Inspired Framework for Vision-Language-Action Models in Embodied Agents ／ Zhejian Yang, Yongchao Chen, Xueyang Zhou 他
日本語で読む → - 論文敵対的攻撃/防御ロボティクス
自動運転システムにおける敵対的知覚攻撃と防御手法の再検討
自動運転システムの知覚モデルに対する敵対的攻撃と防御手法を、OpenPilotとYOLOを用いて道路標識認識と先行車両検出・予測の観点から体系的に評価した研究。
原題: Revisiting Adversarial Perception Attacks and Defense Methods on Autonomous Driving Systems ／ Cheng Chen, Yuhong Wang, Nafis S Munir 他
日本語で読む → - 論文仿生ロボット/水中ロボットロボティクス
SpineWave：魚の剛柔脊柱運動学を活用した仿生ロボット遊泳の性能向上
魚の脊柱に倣った剛柔遷移構造を持つ仿生ロボット魚を開発し、進化的アルゴリズムで流体力学を最適化して遊泳性能を向上させた。
原題: SpineWave: Harnessing Fish Rigid-Flexible Spinal Kinematics for Enhancing Biomimetic Robotic Locomotion ／ Qu He, Weikun Li, Guangmin Dai 他
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sim2realロボティクス
H2R: 動画からのロボット事前学習のための人間からロボットへのデータ拡張
一人称視点の人間動画をロボット視点の映像に変換するデータ拡張パイプラインH2Rを提案し、人間とロボットの見た目のギャップを埋めることで、シミュレーションと実機の両方で下流タスクの成功率を向上させた。
原題: H2R: A Human-to-Robot Data Augmentation for Robot Pre-training from Videos ／ Guangrun Li, Yaoxu Lyu, Zhuoyang Liu 他
日本語で読む → - 論文深層学習トレーニングロボティクス
iMacHSR: アーキテクチャ非依存の学習を実現する中間多アクセス異種監督・正則化スキーム
モデル構造に依存せず中間層を多様な損失で監督し、負エントロピー正則化も加えることで汎化性能を高める学習手法を提案した。
原題: iMacHSR: Intermediate Multi-Access Heterogeneous Supervision and Regularization Scheme Toward Architecture-Agnostic Training ／ Wei-Bin Kou, Guangxu Zhu, Yichen Jin 他
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
ソフトロボットのための包括的コデザイン：身体と脳を同時最適化する新たな設計論
ソフトロボットの設計において、身体（材料・形状・駆動）と脳（制御・自律性）を同時に最適化するコデザイン手法の現状をレビューし、実世界展開を妨げる3つの課題を指摘した上で、それらを解決する包括的コデザインフレームワークを提案した論文。
原題: Soft yet Effective Robots via Holistic Co-Design ／ Maximilian Stölzle, Niccolò Pagliarani, Francesco Stella 他
日本語で読む → - 論文強化学習機械学習
部分観測下におけるガイド付き方策最適化
特権情報を活用するガイダーと学習者を共訓練し、模倣学習を通じて部分観測環境での強化学習を改善するフレームワークを提案。
原題: Guided Policy Optimization under Partial Observability ／ Yueheng Li, Guangming Xie, Zongqing Lu
日本語で読む → - 論文人間-ロボット協調ロボティクス
適応型協調ロボティクスによる義手使用者の代償動作の軽減
義手使用者の残存運動能力を活かし、代償動作を抑えるための人間-ロボット協調フレームワークを提案し、ロボットアシスタントが人間パートナーより優れた性能を示した。
原題: Mitigating Compensatory Movements in Prosthesis Users via Adaptive Collaborative Robotics ／ Marta Lagomarsino, Robin Arbaud, Francesco Tassi 他
日本語で読む → - 論文移動操作計画ロボティクス
グラフ探索と到達可能性マップに基づくヒューマノイドの移動操作計画
ヒューマノイドロボットが物体を運搬するための移動と操作を統合した計画手法を提案し、足踏みと把持の切り替えをグラフ探索問題として定式化して効率的に解く。
原題: Humanoid Loco-manipulation Planning based on Graph Search and Reachability Maps ／ Masaki Murooka, Iori Kumagai, Mitsuharu Morisawa 他
日本語で読む → - 論文運動計画ロボティクス
差動駆動マイクロモビリティの混合整数運動計画における改良コーナーカット制約
差動駆動マイクロモビリティの衝突回避軌道を混合整数線形計画法で生成し、サンプル間衝突を防ぐ新制約を提案して従来法より優れることを示した。
原題: Improved Corner Cutting Constraints for Mixed-Integer Motion Planning of a Differential Drive Micro-Mobility Vehicle ／ Angelo Caregnato-Neto, Janito Vaqueiro Ferreira
日本語で読む → - 論文自律ナビゲーションロボティクス
MIND-Stack：自律ナビゲーションのためのモジュール式で解釈可能なエンドツーエンド微分可能スタック
位置推定ネットワークとStanleyコントローラを組み合わせ、人間が解釈可能な中間状態表現とエンドツーエンド微分可能性を備えたモジュール式ナビゲーションスタックを提案し、実機でのsim-to-real性能を示した。
原題: MIND-Stack: Modular, Interpretable, End-to-End Differentiability for Autonomous Navigation ／ Felix Jahncke, Johannes Betz
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
形態と制御を考慮した強化学習による汎化可能な四足歩行
形態ベクトルを条件にした方策を強化学習で学習し、再学習なしで異なる四足ロボットへゼロショット転移できる手法を提案。
原題: McARL:Morphology-Control-Aware Reinforcement Learning for Generalizable Quadrupedal Locomotion ／ Prakhar Mishra, Amir Hossain Raj, Xuesu Xiao 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 → - 論文複合現実/群制御HCI
Spot-On: 複数ロボット協調のための複合現実インターフェース
複合現実（MR）を用いて複数の四足歩行ロボットを操作し、引き出しやドア、照明スイッチなどの協調作業を可能にするフレームワークを提案し、ユーザビリティを検証した。
原題: Spot-On: A Mixed Reality Interface for Multi-Robot Cooperation ／ Tim Engelbracht, Petar Lukovic, Tjark Behrens 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VLAcs.MA
分散型安全シールドを用いた安全かつ効率的な自動運転車の車線変更
マルチエージェント強化学習による車線変更制御に、制御バリア関数とルールベースを組み合わせた分散型ハイブリッド安全シールドを統合し、衝突ゼロと交通効率の両立を実現した。
原題: Safe and Efficient CAV Lane Changing using Decentralised Safety Shields ／ Bharathkumar Hegde, Melanie Bouroche
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 → - 論文インピーダンス制御ロボティクス
インピーダンス制御試験ベンチの構築
線形・回転運動や電動・油圧アクチュエータを組み合わせ可能な汎用性の高いインピーダンス制御評価用試験ベンチを設計・構築した。
原題: Construction of an Impedance Control Test Bench ／ Elisa G. Vergamini, Leonardo F. Dos Santos, Cícero Zanette 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
セマンティックSLAMは組み込みシステムに適応可能か？比較調査
組み込み向けセマンティックVisual SLAMの最新手法を比較し、NeRFや3Dガウススプラッティングは高精度だが計算資源を大量に必要とし、幾何学的SLAMが実用的なバランスを持つことを示した調査論文。
原題: Is Semantic SLAM Ready for Embedded Systems ? A Comparative Survey ／ Calvin Galagain, Martyna Poreba, François Goulette
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
OPA-Pack: 物体特性を考慮したロボットビンパッキング
物体の壊れやすさや相性などの特性を認識し、非互換な物体の分離と壊れやすい物体への圧力低減を両立するロボットビンパッキングフレームワークを提案。
原題: OPA-Pack: Object-Property-Aware Robotic Bin Packing ／ Jia-Hui Pan, Yeok Tatt Cheah, Zhengzhe Liu 他
日本語で読む → - 論文自動運転/経路計画機械学習
SafePath: 安全なLLMベース自律ナビゲーションのためのConformal Prediction
LLMによる経路計画にConformal Predictionを組み合わせ、ユーザー定義の確率で安全な軌道を保証しつつ、不確実性が高い場合には人間に制御を委ねる枠組みを提案。
原題: SafePath: Conformal Prediction for Safe LLM-Based Autonomous Navigation ／ Achref Doula, Max Mühlhäuser, Alejandro Sanchez Guinea
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sim2realロボティクス
PX4組み込みフライトコントローラ向けニューラルネットワーク制御モード
PX4スタックにニューラルネット制御器を組み込み、シミュレータで学習した方策をTensorFlow Lite経由で実機フライトコントローラに書き込んで位置追従制御を実現した。
原題: A Neural Network Mode for PX4 on Embedded Flight Controllers ／ Sindre M. Hegre, Welf Rehberg, Mihir Kulkarni 他
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 → - 論文エッジAI/ドローンロボティクス
建設現場の自律作業を支援するエッジAIドローン実証システム
建設現場でのマルチロボット運用に向け、MCUベースの軽量物体検出モデルを搭載した5G対応ドローン監視システムを構築し、実地実験で有効性を検証した。
原題: EdgeAI Drone for Autonomous Construction Site Demonstrator ／ Emre Girgin, Arda Taha Candan, Coşkun Anıl Zaman
日本語で読む → - 論文センサーフュージョンロボティクス
任意のLiDARをガイドとする拡散事前分布による教師なしレーダー点群強調
ペアデータ不要で、任意のLiDAR知識を組み込んだ拡散モデルを事前分布として使い、レーダー点群の角度分解能を教師なしで高める手法を提案した。
原題: Unsupervised Radar Point Cloud Enhancement via Arbitrary LiDAR Guided Diffusion Prior ／ Yanlong Yang, Jianan Liu, Guanxiong Luo 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
基盤モデル搭載の空中・地上ロボットの実環境展開：課題と機会
LLMを活用した自律フレームワークSPINEを実環境のロボットに展開し、数キロ規模の非構造環境での大規模計画やオンボード小型言語モデルによるUAV計画を実証した。
原題: Deploying Foundation Model-Enabled Air and Ground Robots in the Field: Challenges and Opportunities ／ Zachary Ravichandran, Fernando Cladera, Jason Hughes 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
PRISM: 運動制約と高速情報共有による完全オンライン分散マルチエージェント経路計画
分散型マルチエージェント経路計画アルゴリズムPRISMを提案し、運動制約情報を高速共有することでデッドロックを回避しつつ、集中型手法より多くのエージェントとタスクを扱えることを示した。
原題: PRISM: Complete Online Decentralized Multi-Agent Pathfinding with Rapid Information Sharing using Motion Constraints ／ Hannah Lee, Zachary Serlin, James Motes 他
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