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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SLAMロボティクス
LiDAR-SLAMとCNN物体検出を統合した屋内測位のためのマルチモーダルデータ融合
2D LiDARとIMUをCNN物体検出とCartographer SLAMで融合し、屋内測位の精度を21%改善したハンドヘルドシステムを提案。
原題: MDF: Multi-Modal Data Fusion with CNN-Based Object Detection for Enhanced Indoor Localization Using LiDAR-SLAM ／ Saqi Hussain Kalan, Boon Giin Lee, Wan-Young Chung
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 → - 論文タスクプランニングロボティクス
ロボティクスにおけるモデルベースAI計画・実行システム
モデルベースの計画・実行システムによる柔軟な自律ロボット構築の設計選択や課題を整理し、今後の発展方向を展望したサーベイ。
原題: Model-Based AI planning and Execution Systems for Robotics ／ Or Wertheim, Ronen I. Brafman
日本語で読む → - 論文能動的マッピング/探索画像認識
GLEAM: 複雑な3D屋内環境における能動的マッピングのための汎化可能な探索方策の学習
合成・実スキャンの1,152シーンからなる大規模ベンチマークGLEAM-Benchを構築し、意味表現と長期目標・ランダム化戦略で未知の複雑シーンでも高被覆・高精度に探索する汎化可能な能動的マッピング方策を提案した。
原題: GLEAM: Learning Generalizable Exploration Policy for Active Mapping in Complex 3D Indoor Scenes ／ Xiao Chen, Tai Wang, Quanyi Li 他
日本語で読む → - 論文農業ドローンロボティクス
農業分野で不均一に分布する物体を効率的に見つける学習ドローン：シミュレーションから実世界へ
強化学習で訓練したドローンの経路計画により、高高度の事前情報を活用して、全覆い計画より短い飛行経路で物体を検出する手法を提案し、シミュレーションから実機まで評価した。
原題: A drone that learns to efficiently find non-uniformly distributed objects in agricultural fields: from simulation to the real world ／ Rick van Essen, Eldert van Henten, Gert Kootstra
日本語で読む → - 論文自動運転計画ロボティクス
混合敵対的拡散予測による自動運転のロバスト計画
拡散モデルで正常行動と敵対的行動の予測を混ぜ、期待コストで計画を評価することで、敵対的行動に強く、かつ過度に保守的にならない自動運転プランナーを実現した。
原題: Robust Planning for Autonomous Driving via Mixed Adversarial Diffusion Predictions ／ Albert Zhao, Stefano Soatto
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
複雑形状のペグ挿入における接触多様体学習による高精度姿勢推定
接触状態のみから複雑なペグと穴のSE(3)姿勢を推定するハイブリッド手法を提案し、接触多様体を学習して高速・高精度な位置合わせを実現した。
原題: Learning the Contact Manifold for Accurate Pose Estimation During Peg-in-Hole Insertion of Complex Geometries ／ Abhay Negi, Omey M. Manyar, Dhanush Kumar Varma Penmetsa 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
複数パラフォイル着陸のための協調誘導制御
複数のパラフォイルが衝突せず効率的に着陸できるよう、着陸点割り当てと軌道再計画、非線形モデル予測制御を組み合わせた協調誘導制御手法を提案した。
原題: Coordinated guidance and control for multiple parafoil system landing ／ Zhenyu Wei, Zhijiang Shao, Lorenz T. Biegler
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
移動台車付き双腕ヒューマノイドロボットのためのIK初期値生成手法
関節可動域制限のあるヒューマンサイズの双腕移動ロボットに対し、到達可能性マップと遺伝的アルゴリズムを用いて数値逆運動学ソルバーの良い初期値を生成する手法を提案した。
原題: IK Seed Generator for Dual-Arm Human-like Physicality Robot with Mobile Base ／ Jun Takamatsu, Atsushi Kanehira, Kazuhiro Sasabuchi 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
物理推論と力におけるデュアルユースのジレンマについて
VLMがロボットの力強い動作を生成する際の安全対策が、有益な接触操作も抑制してしまうことを事例研究で示し、価値整合とロボット能力のトレードオフを議論した。
原題: On the Dual-Use Dilemma in Physical Reasoning and Force ／ William Xie, Enora Rice, Nikolaus Correll
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
見て、話して、解決する：協調ロボットのためのLLMからTLへのフレームワーク
異種ロボットチームがVLMで衝突を検知し、LLMで自然言語のヘルプ要求を生成、STLとMILPで支援を計画する分散型協調フレームワークを提案。
原題: Seeing, Saying, Solving: An LLM-to-TL Framework for Cooperative Robots ／ Dan BW Choe, Sundhar Vinodh Sangeetha, Steven Emanuel 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
AIとビジョンによるナノドローンの部分既知環境での自律ナビゲーション
30グラムの超小型ドローンCrazyflie 2.1で、深層学習による物体検出をエッジで実行し、機体上の反応型プランナと組み合わせることで、未知の障害物を避けながら目標地点へ到達する自律飛行を実現した。
原題: AI and Vision based Autonomous Navigation of Nano-Drones in Partially-Known Environments ／ Mattia Sartori, Chetna Singhal, Neelabhro Roy 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
地形を考慮した低高度経路計画
機体カメラのRGB画像と姿勢のみを用いて、地形に沿う低高度飛行の経路をリアルタイム生成する手法を提案。模倣学習と自己教師あり学習を組み合わせ、シミュレーションで平均経路高度を24.7%削減した。
原題: Terrain-aware Low Altitude Path Planning ／ Yixuan Jia, Andrea Tagliabue, Annika Thomas 他
日本語で読む → - 論文世界モデルロボティクス
WorldEval: 世界モデルを実世界ロボット方策の評価器として活用
世界モデルを実世界ロボット方策の評価代理として用いるWorldEvalを提案し、Policy2Vecで行動追従動画を生成して方策ランキングや安全性検出を実現した。
原題: WorldEval: World Model as Real-World Robot Policies Evaluator ／ Yaxuan Li, Yichen Zhu, Junjie Wen 他
日本語で読む → - 論文社会的インタラクションロボティクス
マルチモーダル蒸留による人間-ロボット社会的インタラクションのロバスト理解
身体・顔・手・視線・画像のマルチモーダル情報で教師モデルを訓練し、身体姿勢のみを使う生徒モデルに知識蒸留することで、不完全・ノイズの多い入力でもロバストに社会的インタラクションを理解する軽量モデルを実現した。
原題: Robust Understanding of Human-Robot Social Interactions through Multimodal Distillation ／ Tongfei Bian, Mathieu Chollet, Tanaya Guha
日本語で読む → - 論文UAVネットワークセキュリティロボティクス
DATAMUt: マルチホップUAVネットワークにおける遅延攻撃検出のための決定論的アルゴリズム
UAVネットワークの時間的動態を重み付き時間窓グラフで表現し、悪意あるパケット転送遅延を検出する多項式時間の決定論的アルゴリズムを提案。既存手法よりメッセージオーバーヘッドと実行時間を大幅に削減。
原題: DATAMUt: Deterministic Algorithms for Time-Delay Attack Detection in Multi-Hop UAV Networks ／ Keiwan Soltani, Federico Corò, Punyasha Chatterjee 他
日本語で読む → - 論文制御理論制御
行列リー群上の未知システムに対する幾何学的耐故障ニューラルネットワーク追従制御
行列リー群上で動く未知ダイナミクス・アクチュエータ故障・有界外乱下のシステムに対し、リー群構造に適合したニューラルネット重み学習則を用いる幾何学的追従制御器を提案し、誤差の最終有界性をリアプノフ法で示した。
原題: Geometric Fault-Tolerant Neural Network Tracking Control of Unknown Systems on Matrix Lie Groups ／ Robin Chhabra, Farzaneh Abdollahi
日本語で読む → - 論文マニピュレーションcs.GR
CoDA: 関節物体の全身操作のための協調拡散ノイズ最適化
身体・左右の手の3つの拡散モデルをノイズ空間で協調最適化し、関節物体を高精度に全身操作する動作を生成する手法を提案。
原題: CoDA: Coordinated Diffusion Noise Optimization for Whole-Body Manipulation of Articulated Objects ／ Huaijin Pi, Zhi Cen, Zhiyang Dou 他
日本語で読む → - 論文VLAHCI
産業オートメーションへのオントロジーと知識拡張大規模言語モデルの適用：インダストリー5.0における人間とロボットの協働を実現するための意思決定ガイダンス
製造業における人間とロボットの協働に向けて、大規模言語モデル・オントロジー・知識グラフをどのように使い分けるべきかの意思決定ガイダンスを提供する論文。
原題: Applying Ontologies and Knowledge Augmented Large Language Models to Industrial Automation: A Decision-Making Guidance for Achieving Human-Robot Collaboration in Industry 5.0 ／ John Oyekan, Christopher Turner, Michael Bax 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
群ロボティクス向け離散赤外線受光素子を用いた反射屈折式全方向視覚センサ
回転対称ミラーと8個の赤外線フォトダイオード、LEDを組み合わせた2種類の全方向視覚センサを試作し、距離・方位の検出精度を実験的に比較した。
原題: Omnidirectional vision sensors based on catadioptric systems with discrete infrared photoreceptors for swarm robotics ／ Jose Fernando Contreras-Monsalvo, Victor Dossetti, Blanca Susana Soto-Cruz
日本語で読む → - 論文制御バリア関数制御
多面体エージェントの安全なナビゲーション：制御バリア関数によるアプローチ
多面体形状のエージェントが多面体形状の環境で衝突を避けて移動するための、制御バリア関数に基づく安全保証付き制御手法を提案し、2D・3Dの動的環境でのシミュレーションで実証した。
原題: Navigating Polytopes with Safety: A Control Barrier Function Approach ／ Tamas G. Molnar
日本語で読む → - 論文エッジ学習ハードウェアcs.AR
ロボティクス学習のためのMicroscaling (MX)処理向け高効率精度スケーラブルハードウェア
ロボットのオンデバイス学習向けに、6種類のMXデータ型をサポートする精度スケーラブル演算ユニットと、逆伝播時の重み処理を効率化する二乗共有指数グループを提案し、メモリフットプリントを51%削減、実効学習スループットを4倍に向上させた。
原題: Efficient Precision-Scalable Hardware for Microscaling (MX) Processing in Robotics Learning ／ Stef Cuyckens, Xiaoling Yi, Nitish Satya Murthy 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 → - 論文インピーダンス制御ロボティクス
ロボットシステムのための目標インピーダンス割り当て
仮想分解制御(VDC)の枠組みで、これまで扱えなかった二次のインピーダンス(慣性を含む)を実現する手法を提案し、7自由度ハプティック外骨格で接触性能の向上を実証した。
原題: Desired Impedance Allocation for Robotic Systems ／ Mahdi Hejrati, Jouni Mattila
日本語で読む → - 論文センサネットワークロボティクス
海底音響センサネットワーク性能の改良近似
海底センサによる船舶検知網の配置最適化で使うボイド確率を、ヤンセンの不等式に基づく従来近似より高精度・低計算コストで近似する手法を提案し、実データで検証した。
原題: Improved Approximation of Sensor Network Performance for Seabed Acoustic Sensors ／ Mingyu Kim, Daniel J. Stilwell, Harun Yetkin 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
歩行者慣性ナビゲーションのための制約付きファクターグラフ最適化
複数のIMUを体に装着した歩行者の位置推定において、解剖学的制約をファクターグラフ最適化に組み込み、ドリフトを抑える手法を提案した。
原題: Constrained Factor Graph Optimization for Robust Networked Pedestrian Inertial Navigation ／ Yingjie Hu, Wang Hu
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
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
自動運転のためのChain-of-Thought：包括的サーベイと今後の展望
自動運転におけるChain-of-Thought推論の研究を体系的に整理し、動機・手法・課題・将来方向を分析したサーベイ。自己学習との組み合わせによる自己進化の可能性も提案。
原題: Chain-of-Thought for Autonomous Driving: A Comprehensive Survey and Future Prospects ／ Yixin Cui, Haotian Lin, Shuo Yang 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
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