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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VLAロボティクス
CrayonRobo: 物体中心のプロンプト駆動型視覚-言語-行動モデルによるロボットマニピュレーション
RGB画像に手書き風の2D視覚プロンプトを重ね、低レベル動作と高レベル計画を同時に指示する視覚-言語-行動モデルを提案。キーフレームごとに接触姿勢と移動方向をSE(3)空間で予測し、長期タスクを実行する。
原題: CrayonRobo: Object-Centric Prompt-Driven Vision-Language-Action Model for Robotic Manipulation ／ Xiaoqi Li, Lingyun Xu, Mingxu Zhang 他
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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sim2realロボティクス
身体性AI時代における物理シミュレータを用いたロボットナビゲーションとマニピュレーションの調査
物理シミュレータがsim-to-realギャップをどう埋めるかに着目し、ナビゲーションとマニピュレーションのタスク、ハードウェア要件、ベンチマークデータセットや評価指標を調査したサーベイ。
原題: A Survey of Robotic Navigation and Manipulation with Physics Simulators in the Era of Embodied AI ／ Lik Hang Kenny Wong, Xueyang Kang, Kaixin Bai 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
微小重力下でのAstrobeeによる変形可能な貨物輸送
NASAのAstrobeeロボットを用いた貨物操作・輸送タスクのためのPythonシミュレーション環境と制御スタックを開発し、サンプリングベースMPCで変形可能な貨物の制御に成功した。
原題: Deformable Cargo Transport in Microgravity with Astrobee ／ Daniel Morton, Rika Antonova, Brian Coltin 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 → - 論文エッジクラウド推論ロボティクス
早期終了を活用した高速・低コストな投機的エッジクラウドデコーディング
エッジ上の小型モデルとクラウド上の大型モデルを組み合わせ、早期終了で投機的デコーディングを高速化し、ロボット制御にも応用した研究。
原題: Fast and Cost-effective Speculative Edge-Cloud Decoding with Early Exits ／ Yeshwanth Venkatesha, Souvik Kundu, Priyadarshini Panda
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 → - 論文群制御ロボティクス
MC-Swarm: 最小通信でドローン群の軌道計画とデッドロック解消
初期計画時以外は通信不要で非同期に動作する分散型ドローン群の軌道計画法を提案し、デッドロック解消と衝突回避を理論的に保証した。
原題: MC-Swarm: Minimal-Communication Multi-Agent Trajectory Planning and Deadlock Resolution for Quadrotor Swarm ／ Yunwoo Lee, Jungwon Park
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
人間のデモ動画をプロンプトとして汎化可能なロボット方策を学習
人間のデモ動画をプロンプトとして与えるだけで、新たな遠隔操作データや微調整なしに器用な操作タスクを実行できるロボット方策を、二段階の学習フレームワークで実現した。
原題: Learning Generalizable Robot Policy with Human Demonstration Video as a Prompt ／ Xiang Zhu, Yichen Liu, Hezhong Li 他
日本語で読む → - 論文共有自律/拡散モデルロボティクス
Diffusion-SAFE: 拡散モデルによる人からロボットへの運転引き継ぎと共有自律
拡散モデルで人間の意図を予測しリスクを検出、安全誘導付きコパイロットへ滑らかに制御を移す共有自律フレームワークを提案し、実車でも高い引き継ぎ成功率を達成した。
原題: Diffusion-SAFE: Diffusion-Native Human-to-Robot Driving Handover for Shared Autonomy ／ Yunxin Fan, Monroe Kennedy
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
変形物体の複雑な組立のための模倣学習に基づく経路生成
変形物体の組立経路設計を容易にするため、単純な力学モデルで生成した衝突回避経路を人間が修正し、そのデータを行動クローニングで学習して器用な方策を獲得する手法を提案。
原題: Imitation Learning-Based Path Generation for the Complex Assembly of Deformable Objects ／ Yitaek Kim, Christoffer Sloth
日本語で読む → - 論文ヒューマノイド制御ロボティクス
HuB: 極限ヒューマノイドバランスの学習
ヒューマノイドロボットが片足立ちや高蹴りなどの極限的なバランス課題を強化学習で獲得するための、参照動作修正・バランス認識方策学習・sim-to-realロバスト訓練を統合したフレームワークを提案。
原題: HuB: Learning Extreme Humanoid Balance ／ Tong Zhang, Boyuan Zheng, Ruiqian Nai 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーション画像認識
EgoDex：大規模一人称視点動画からの巧みな操作の学習
Apple Vision Proで収集した829時間の一人称視点動画と3D手・指トラッキングデータからなる大規模データセットEgoDexを構築し、模倣学習のベンチマークを提供した。
原題: EgoDex: Learning Dexterous Manipulation from Large-Scale Egocentric Video ／ Ryan Hoque, Peide Huang, David J. Yoon 他
日本語で読む → - 論文経路最適化機械学習
挿入ベースの構成的ニューラル配送経路ソルバの学習
配送経路問題を解くニューラル手法において、未訪問ノードを任意の位置に挿入して解を構築する新パラダイムを提案し、TSPやCVRPで性能を向上させた。
原題: Learning to Insert for Constructive Neural Vehicle Routing Solver ／ Fu Luo, Xi Lin, Mengyuan Zhong 他
日本語で読む → - 論文タスクプランニングロボティクス
環境接地型インタラクションによる階層的ドメインモデルの学習
LLMとシミュレータ上の試行を通じて、人間のフィードバックなしにタスク固有の階層的ドメインモデルを自動生成・修正するフレームワークLODGEを提案し、計画・ロボット組立タスクでの精度と成功率を向上させた。
原題: Learning Hierarchical Domain Models Through Environment-Grounded Interaction ／ Claudius Kienle, Benjamin Alt, Oleg Arenz 他
日本語で読む → - 論文点群レジストレーション画像認識
マッチング距離と幾何分布を活用した多視点点群レジストレーション学習
点群ペア間のマッチング距離と幾何分布情報をニューラルネットで学習し、多視点点群レジストレーションのポーズグラフ構築とモーション同期を高精度化する手法を提案した。
原題: Matching Distance and Geometric Distribution Aided Learning Multiview Point Cloud Registration ／ Shiqi Li, Jihua Zhu, Yifan Xie 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
MA-ROESL：単一動画からの効率的なロボットスキル学習のための動作認識型高速報酬最適化
単一の動画からロコモーションスキルを学習する際、動作に着目したフレーム選択と3段階の高速報酬最適化により、VLM生成報酬の品質と学習効率を高める手法を提案。
原題: MA-ROESL: Motion-aware Rapid Reward Optimization for Efficient Robot Skill Learning from Single Videos ／ Xianghui Wang, Xinming Zhang, Yanjun Chen 他
日本語で読む → - 論文拡散計画機械学習
拡散プランナーにおける合成的汎化には何が必要か
拡散計画に基づく生成的模倣学習において、合成的一般化を可能にする3つの鍵（シフト同変性、局所受容野、推論選択）を特定し、それらを活かした新アーキテクチャEq-Netを提案した研究。
原題: What Do You Need for Compositional Generalization in Diffusion Planning? ／ Quentin Clark, Florian Shkurti
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
DORAEMON: 記憶強化型分散オントロジー認識エージェントによるナビゲーション
人間の脳の腹側・背側経路を模したフレームワークで、VLMと階層的意味空間融合・トポロジーマップを組み合わせ、未知環境でのゼロショット自律ナビゲーションを高精度に実現した。
原題: DORAEMON: Decentralized Ontology-aware Reliable Agent with Enhanced Memory Oriented Navigation ／ Tianjun Gu, Linfeng Li, Xuhong Wang 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
音響圧力による静電吸着力のモニタリング
静電吸着パッドを非接触でマイクにより音響圧力を計測し、吸着物体の質量や接触面積、駆動電圧に応じた力の変化を推定する低コストな手法を提案した。
原題: Monitoring Electrostatic Adhesion Forces via Acoustic Pressure ／ Huacen Wang, Jiarui Zou, Zeju Zheng 他
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SLAM画像認識
深層グラフ合意による視覚的ループ閉じ込み検出
視覚的に類似したキーフレームのクリークをグラフニューラルネットワークで処理し、ループ閉じ込みの合意を推定するLoopGNNを提案。高精度・高再現率で従来手法を上回る。
原題: Visual Loop Closure Detection Through Deep Graph Consensus ／ Martin Büchner, Liza Dahiya, Simon Dorer 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
EgoWalk：実環境におけるロボットナビゲーションのためのマルチモーダルデータセット
多様な屋内・屋外環境での人間のナビゲーションを50時間分収録し、自然言語ゴール注釈や走行可能領域セグメンテーションなどの付随データセットを自動生成するパイプラインを備えた、ロボットナビゲーション研究用の大規模マルチモーダルデータセットを提案した。
原題: EgoWalk: A Multimodal Dataset for Robot Navigation in the Wild ／ Timur Akhtyamov, Mohamad Al Mdfaa, Javier Antonio Ramirez Benavides 他
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 → - 論文ナビゲーションロボティクス
ブロックチェーンとロボットナビゲーションの融合：異種ロボットチームのためのPoSベースの新手法
農業や林業などの非構造環境で活動する異種ロボットチームの視覚ナビゲーションに、ブロックチェーンのProof of Stake (PoS) を導入し、ナビゲーション信頼性に基づいてロボットの貢献を評価する協調ナビゲーション手法を提案した。
原題: Integrating Robotic Navigation with Blockchain: A Novel PoS-Based Approach for Heterogeneous Robotic Teams ／ Nasim Paykari, Ali Alfatemi, Damian M. Lyons 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
DexCtrl: 適応的コントローラ学習によるsim-to-real器用さの実現
軌道とコントローラの履歴から行動と制御パラメータを同時に学習し、実行中に制御パラメータを自動調整することで、手動調整なしにシミュレーションから実機への転移ギャップを軽減する枠組みを提案した。
原題: DexCtrl: Towards Sim-to-Real Dexterity with Adaptive Controller Learning ／ Shuqi Zhao, Ke Yang, Yuxin Chen 他
日本語で読む → - 論文場所認識機械学習
MinkUNeXt-SI: 球面座標とLiDAR強度を活用した点群ベース場所認識の改善
LiDAR点群に球面座標と正規化強度を前処理として加え、Minkowski畳み込みとU-Netを組み合わせた深層学習で場所認識を行い、季節・天候変化に頑健な記述子を生成する手法を提案。
原題: MinkUNeXt-SI: Improving point cloud-based place recognition including spherical coordinates and LiDAR intensity ／ Judith Vilella-Cantos, Juan José Cabrera, Luis Payá 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
階層的データ収集空間による長期的マニピュレーションのための模倣学習ブートストラップ
長期的なロボットマニピュレーションタスクにおいて、タスクを原子的なサブタスクに分割し、階層的なデータ収集空間を設計することで、少ない実演データから高品質な模倣学習を実現する手法を提案。
原題: Bootstrapping Imitation Learning for Long-horizon Manipulation via Hierarchical Data Collection Space ／ Jinrong Yang, Kexun Chen, Zhuoling Li 他
日本語で読む → - 論文運動解析ロボティクス
関節間協調戦略の変化を評価する新指標JcvPCAとJsvCRP
複数関節の協調パターンの時間的・空間的変化を捉える2つの新しい評価指標を提案し、シミュレーションと実験データで有効性を示した。
原題: JcvPCA and JsvCRP : a set of metrics to evaluate changes in joint coordination strategies ／ Océane Dubois, Agnès Roby-Brami, Ross Parry 他
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