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 →- 論文自動運転意思決定cs.MA
都市交通における意思決定：交通規則を遵守する自動運転車のためのゲーム理論的アプローチ
交通規則から優先権を抽出して行動パラメータを生成し、意思決定・計画問題を微分ゲームとして定式化してナッシュ均衡を求めることで、自動運転車が交通規則を守りつつ周囲と安全に相互作用できる枠組みを提案した。
原題: Decision Making in Urban Traffic: A Game Theoretic Approach for Autonomous Vehicles Adhering to Traffic Rules ／ Keqi Shu, Minghao Ning, Ahmad Alghooneh 他
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
EgoZero: スマートグラスからのロボット学習
スマートグラスで撮影した人間の作業デモのみからロボットのマニピュレーション方策を学習し、実機へゼロショット転移させる手法を提案。
原題: EgoZero: Robot Learning from Smart Glasses ／ Vincent Liu, Ademi Adeniji, Haotian Zhan 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
Grasp the Graph 2.0：グラフニューラルネットワークのアンサンブルによる高精度な把持姿勢検出
雑然とした環境での把持姿勢検出を高精度化するため、グラフニューラルネットワークのアンサンブルを用いた軽量な仮説検証型フレームワークを提案し、GraspNet-1Billionで最大35%の精度向上と実機で91%の成功率を達成した。
原題: Grasp the Graph (GtG) 2.0: Ensemble of Graph Neural Networks for High-Precision Grasp Pose Detection in Clutter ／ Ali Rashidi Moghadam, Sayedmohammadreza Rastegari, Mehdi Tale Masouleh 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sim2realロボティクス
スキャン・実体化・シミュレーション：物理に基づくロボット計画のための汎用フレームワーク
3Dガウススプラッティングによるシーン再構成、視覚基盤モデルによるセグメンテーション、視覚言語モデルによる材質推定、物理シミュレーションを統合し、ビリヤード風操作とクアッドロータ着陸で実世界汎化を実証した。
原題: Scan, Materialize, Simulate: A Generalizable Framework for Physically Grounded Robot Planning ／ Amine Elhafsi, Daniel Morton, Marco Pavone
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
LightEMMA: 自動運転のための軽量エンドツーエンドマルチモーダルモデル
様々な視覚言語モデルを統合して自動運転エージェントを構築し、nuScenes予測タスクで性能を比較評価する軽量フレームワークを提案した。
原題: LightEMMA: Lightweight End-to-End Multimodal Model for Autonomous Driving ／ Zhijie Qiao, Haowei Li, Zhong Cao 他
日本語で読む → - 論文人間ロボットインタラクションロボティクス
ロボットが汚い言葉を使うと人はどう感じるか？
ロボットがエラー時に罵倒語を使うことで、人間の社会的認識が向上するかを3つの研究で調査した。その結果、罵倒語の有無による大きな差は見られなかったが、多くのユーザーはロボットの罵倒を気にせず、親しみやユーモアを感じる可能性があることが示された。
原題: Oh F**k! How Do People Feel about Robots that Leverage Profanity? ／ Madison R. Shippy, Brian J. Zhang, Naomi T. Fitter
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
DORA: 物体アフォーダンス誘導による器用なロボットマニピュレーションのための強化学習
物体のアフォーダンスマップを活用し、把持姿勢の候補生成と投票型分類で意味的に妥当な制約を与えることで、多指ハンドの強化学習を効率化しタスク成功率を平均15.4%向上させた。
原題: DORA: Object Affordance-Guided Reinforcement Learning for Dexterous Robotic Manipulation ／ Lei Zhang, Soumya Mondal, Zhenshan Bing 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 → - 論文視覚ポリシー学習機械学習
微分可能シミュレーションの並列化による視覚ポリシー学習の高速化
レンダリングを計算グラフから切り離すことで微分可能シミュレータと組み合わせ、視覚ポリシー学習を安定化・高速化する手法を提案。ヒューマノイド走行を単一GPUで4時間で学習できる。
原題: Accelerating Visual-Policy Learning through Parallel Differentiable Simulation ／ Haoxiang You, Yilang Liu, Ian Abraham
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
再構成可能なモジュール型ロボットによる俊敏な脚式移動
単一自由度の関節リンクを自律モジュールとして組み合わせ、多脚ロボットを自由に構成・再構成できるシステムを提案。損傷時の修復や新形態の探索を可能にした。
原題: Agile legged locomotion in reconfigurable modular robots ／ Chen Yu, David Matthews, Jingxian Wang 他
日本語で読む → - 論文選好ベース強化学習ロボティクス
TREND: デモンストレーションを用いたノイズに頑健な選好ベース強化学習のための三者相互学習
少数の専門家デモンストレーションと三者相互学習戦略を組み合わせ、ノイズの多い選好フィードバック下でもロボットマニピュレーションタスクで高い成功率を達成する選好ベース強化学習フレームワークを提案。
原題: TREND: Tri-teaching for Robust Preference-based Reinforcement Learning with Demonstrations ／ Shuaiyi Huang, Mara Levy, Anubhav Gupta 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 → - 論文マニピュレーションロボティクス
物理条件付き把持による安定した道具使用
道具使用時の力学的負荷を考慮して把持を選ぶ手法を提案し、シミュレーションと実機でトルク抑制と成功率向上を実現した。
原題: Physics-Conditioned Grasping for Stable Tool Use ／ Noah Trupin, Zixing Wang, Ahmed H. Qureshi
日本語で読む → - 論文外骨格eess.SP
AIは職場の手首傷害をどう減らせるか？
製造現場の作業者の手首動作をEMGで分類し、力を予測するモデルを構築。シンプルで低コストなウェアラブル手首外骨格の制御戦略の基盤を提案した。
原題: How can AI reduce wrist injuries in the workplace? ／ Roberto F. Pitzalis, Nicholas Cartocci, Christian Di Natali 他
日本語で読む → - 論文安全強化学習ロボティクス
ログサムエックス近似CBFの閉形式解による複数制約安全強化学習
複数の安全制約を単一の合成CBFで連続的に近似し、二次計画問題の閉形式解を導出することで、微分可能最適化を不要にした安全強化学習手法を提案する。
原題: Multi-Constraint Safe Reinforcement Learning via Closed-form Solution for Log-Sum-Exp Approximation of Control Barrier Functions ／ Chenggang Wang, Xinyi Wang, Yutong Dong 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
RoboRAN: 強化学習ベース自律ナビゲーションのための統合ロボティクスフレームワーク
陸・海・空・宇宙など多様なロボットプラットフォームで強化学習によるナビゲーション方策を訓練・評価・実機展開できる統一フレームワークを提案し、sim-to-real転移と横断的評価基盤を実現した。
原題: RoboRAN: A Unified Robotics Framework for Reinforcement Learning-Based Autonomous Navigation ／ Matteo El-Hariry, Antoine Richard, Ricard M. Castan 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 → - 論文タスク・動作計画ロボティクス
言語モデルによるメタ最適化とプログラム探索を用いたタスク・動作計画
基盤モデルとロボット制御のインターフェースとして軌道最適化問題のプログラム探索を行い、ゼロ次最適化で数値パラメータを調整するTAMP手法を提案し、物体操作と描画タスクで有効性を示した。
原題: Meta-Optimization and Program Search using Language Models for Task and Motion Planning ／ Denis Shcherba, Eckart Cobo-Briesewitz, Cornelius V. Braun 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 → - 論文強化学習ロボティクス
DAPPER: 識別性を考慮したポリシー間選好ベース強化学習によるクエリ効率の良いロボットスキル獲得
複数のポリシー間の軌道比較で選好クエリを生成し、識別性を推定する識別器で優先サンプリングすることで、クエリ効率を高める選好ベース強化学習手法を提案。
原題: DAPPER: Discriminability-Aware Policy-to-Policy Preference-Based Reinforcement Learning for Query-Efficient Robot Skill Acquisition ／ Yuki Kadokawa, Jonas Frey, Takahiro Miki 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
SPADE: 行動可能なマルチドメイン3Dシーングラフ上のスケーラブルな経路計画アーキテクチャ
3Dシーングラフを用いた動的環境での自律ナビゲーションのための経路計画フレームワークSPADEを提案し、階層的計画と局所幾何学を組み合わせて効率的な再計画を実現した。
原題: SPADE: Towards Scalable Path Planning Architecture on Actionable Multi-Domain 3D Scene Graphs ／ Vignesh Kottayam Viswanathan, Akash Patel, Mario Alberto Valdes Saucedo 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
RobotxR1: 閉ループ強化学習による大規模言語モデルの身体性ロボット知能の実現
小型LLMを閉ループ強化学習で訓練し、ロボットの身体性知能を実現する手法を提案。自動運転タスクでSFTベースラインを上回り、GPT-4oをも超える制御適応性を達成した。
原題: RobotxR1: Enabling Embodied Robotic Intelligence on Large Language Models through Closed-Loop Reinforcement Learning ／ Liam Boyle, Nicolas Baumann, Paviththiren Sivasothilingam 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
オフライン目標条件付き強化学習のための極値フローマッチング
フローマッチングの性質を利用して学習分布の最小値・最大値を推定し、目標条件付き模倣・強化学習アルゴリズムを構築。OGBenchとTalosヒューマノイドでの実機検証を行った。
原題: Extremum Flow Matching for Offline Goal Conditioned Reinforcement Learning ／ Quentin Rouxel, Clemente Donoso, Fei Chen 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sim2realロボティクス
X-Sim: 実世界からシミュレーションを経由したロボット操作方策のクロスエンボディメント学習
人間のRGBD動画からフォトリアルなシミュレーションを再構築し、物体軌道を報酬として強化学習方策を訓練、合成データで拡散方策に蒸留して実世界へ転移する枠組みを提案。ロボット遠隔操作データなしで5タスクで成功率を30%改善。
原題: X-Sim: Cross-Embodiment Learning via Real-to-Sim-to-Real ／ Prithwish Dan, Kushal Kedia, Angela Chao 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VLAロボティクス
ManiTaskGen: 視覚言語エージェントの身体的意思決定を評価・改善するための包括的タスク生成器
任意のシーンに対して多様で実行可能な移動操作タスクを自動生成するシステムを提案し、シミュレーションと実環境でその有効性を示すとともに、生成タスクを用いたベンチマーク構築とエージェント性能向上手法を提示した。
原題: ManiTaskGen: A Comprehensive Task Generator for Benchmarking and Improving Vision-Language Agents on Embodied Decision-Making ／ Liu Dai, Haina Wang, Weikang Wan 他
日本語で読む → - 論文点群処理画像認識
点群データを用いたインフラ測量の自動化：幾何計測とコンプライアンス評価のフレームワーク
点群データと深層学習を組み合わせ、スロープのADA基準適合性を自動評価するフレームワークを提案し、手動測定との比較で精度を検証した。
原題: Automating Infrastructure Surveying: A Framework for Geometric Measurements and Compliance Assessment Using Point Cloud Data ／ Amin Ghafourian, Andrew Lee, Dechen Gao 他
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