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 →- 論文行動モデリングcs.MA
自然に振る舞え！マルチモーダル行動への自然主義的投影の拡張
複数の凸集合を用いて人間のマルチモーダルな自然行動をモデル化し、任意の軌道を自然に見えるように投影する最適化フィルタを開発した。
原題: Act Natural! Extending Naturalistic Projection to Multimodal Behavior Scenarios ／ Hamzah I. Khan, David Fridovich-Keil
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
ZeloS：自動運転研究の初期段階検証のための研究プラットフォーム
自動運転手法を研究初期段階で実機検証するための小型車両プラットフォームZeloSを開発し、そのハードウェアとモジュール式自動化アーキテクチャ、最適化ベースの運動計画・制御を実験データで示した。
原題: ZeloS -- A Research Platform for Early-Stage Validation of Research Findings Related to Automated Driving ／ Christopher Bohn, Florian Siebenrock, Janne Bosch 他
日本語で読む → - 論文等周ロボットロボティクス
等周ロボットのための三角形分解可能グラフ
任意のグラフを一意な三角形に分割できるか判定する最適化手法を提案し、等周ロボットとして構成可能な最小剛性グラフを列挙して作業空間を解析した。
原題: Triangle-Decomposable Graphs for Isoperimetric Robots ／ Nathan Usevitch, Isaac Weaver, James Usevitch
日本語で読む → - 論文デジタルツインロボティクス
サイバーフィジカルシステム運用強化のためのデジタルツイン適用事例研究
産業向けユースケースにおいて、デジタルツインを用いてサイバーフィジカルシステムの機能拡張と耐故障性向上を実現できることを示した事例研究。
原題: A Case Study on the Application of Digital Twins for Enhancing CPS Operations ／ Irina Muntean, Mirgita Frasheri, Tiziano Munaro
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
生成的スキル獲得のための身体性推論のリアルタイム検証
身体性エージェントのスキル学習に検証モデルを導入し、手動の報酬設計なしで高密度報酬を自動生成するVERGSAを提案。タスク成功率を21%向上させた。
原題: Real-Time Verification of Embodied Reasoning for Generative Skill Acquisition ／ Bo Yue, Shuqi Guo, Kaiyu Hu 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
連続体ロボットの形状センシングに向けた積層造形可能な伸縮性ひずみセンサの作製と特性評価
直接インク書き込みで高粘度のガリウム-インジウム共晶インクを用いて伸縮性ひずみセンサを作製し、連続体ロボットの形状センシングへの応用可能性を示した。
原題: Fabrication and Characterization of Additively Manufactured Stretchable Strain Sensors Towards the Shape Sensing of Continuum Robots ／ Daniel C. Moyer, Wenpeng Wang, Logan S. Karschner 他
日本語で読む → - 論文視覚慣性オドメトリロボティクス
不変視覚慣性オドメトリのための学習型IMUバイアス予測
IMUのバイアスをニューラルネットで予測し、不変拡張カルマンフィルタによる視覚慣性オドメトリの対称性を保ちながら、視覚情報が長期間得られない場合でもロバストな状態推定を実現した。
原題: Learned IMU Bias Prediction for Invariant Visual Inertial Odometry ／ Abdullah Altawaitan, Jason Stanley, Sambaran Ghosal 他
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
正準ポリシー：SE(3)同変ポリシーのための正準3D表現学習
3D点群を正準表現にまとめることで、物体・配置・視点の変化に強いSE(3)同変な模倣学習ポリシーを実現した研究。
原題: Canonical Policy: Learning Canonical 3D Representation for SE(3)-Equivariant Policy ／ Zhiyuan Zhang, Zhengtong Xu, Jai Nanda Lakamsani 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
LLM-Land: 大規模言語モデルを活用した文脈認識型ドローン着陸
視覚言語モデルで画像をテキスト化し、軽量LLMとRAGで周囲の状況に応じた安全マージンを推論、MPCと組み合わせて動的障害物を避けながら高精度着陸を実現する枠組みを提案。
原題: LLM-Land: Large Language Models for Context-Aware Drone Landing ／ Siwei Cai, Yuwei Wu, Lifeng Zhou
日本語で読む → - 論文タスク・モーション計画ロボティクス
実演1回で計画ドメインを自動生成：LLMによる長期ロボット計画の高信頼化
1回の実演軌道からLLMと物理シミュレーションを用いて記号述語と行動を自動生成し、運動計画と統合して長期タスク計画を実行可能にするフレームワークPDDLLMを提案。
原題: One Demo Is All It Takes: Planning Domain Derivation with LLMs from A Single Demonstration ／ Jinbang Huang, Yixin Xiao, Zhanguang Zhang 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
ChicGrasp: 繊細で不規則な生体物を操作するための模倣学習に基づくカスタム双顎グリッパ制御
鶏の脚を把持して吊り下げコンベアに載せる作業を自動化するため、双顎空気圧グリッパと条件付き拡散ポリシーを組み合わせたシステムを開発し、50回の遠隔操作デモから学習して40.6%の成功率を達成した。
原題: ChicGrasp: Imitation-Learning based Customized Dual-Jaw Gripper Control for Delicate, Irregular Bio-products Manipulation ／ Amirreza Davar, Zhengtong Xu, Siavash Mahmoudi 他
日本語で読む → - 論文能動学習/セグメンテーションロボティクス
SELECT: 能動的LiDARセマンティックセグメンテーションのためのサブモジュラーアプローチ
LiDAR点群のセマンティックセグメンテーションにおいて、ラベリングコストを削減するため、ボクセル単位のサブモジュラー選択と不確実性推定、クラスバランスを考慮した点選択を組み合わせた能動学習手法を提案。
原題: SELECT: A Submodular Approach for Active LiDAR Semantic Segmentation ／ Ruiyu Mao, Sarthak Kumar Maharana, Xulong Tang 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
IMU/GNSS不要の森林環境におけるロバストな2D LiDAR SLAM
GNSSが使えない果樹園や森林で、2D LiDARと修正ハウスドルフ距離を用いて高精度に自己位置推定と地図生成を行うSLAM手法を提案した。
原題: Robust 2D lidar-based SLAM in arboreal environments without IMU/GNSS ／ Paola Nazate-Burgos, Miguel Torres-Torriti, Sergio Aguilera-Marinovic 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
有限ホライズン階層分解によるマルチエージェント経路計画
倉庫などの動的環境で、ロボット群が並列に計画し、時空間の衝突に応じて動的にグループ化しながら逐次計画する手法を提案し、初動までの時間を最大60%短縮した。
原題: Multi-Agent Path Finding via Finite-Horizon Hierarchical Factorization ／ Jiarui Li, Alessandro Zanardi, Gioele Zardini
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
Bench-NPIN：非把持インタラクティブナビゲーションのベンチマーク
把持せずに押すなどで可動障害物を動かしながら進む「非把持インタラクティブナビゲーション」の初の包括的ベンチマークを提案し、多様な環境・評価指標・ベースライン比較を提供した。
原題: Bench-NPIN: Benchmarking Non-prehensile Interactive Navigation ／ Ninghan Zhong, Steven Caro, Avraiem Iskandar 他
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
因子分解スケーリング曲線によるデータ収集の指針
データ量に対する性能変化を因子ごとに定量化する因子分解スケーリング曲線を構築し、限られた予算で最も影響力のある因子の組み合わせに絞ったデータ収集を可能にする手法を提案。
原題: Guiding Data Collection via Factored Scaling Curves ／ Lihan Zha, Apurva Badithela, Michael Zhang 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
VISTA: 視覚と言語によるナビゲーションのための生成的視覚想像
拡散モデルを用いて言語指示に基づく未来の視覚イメージを生成し、現在の観測と整合させながら行動を決定するVLNフレームワークを提案。R2RとRoboTHORで最高性能を達成。
原題: VISTA: Generative Visual Imagination for Vision-and-Language Navigation ／ Yanjia Huang, Mingyang Wu, Renjie Li 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーション制御
仮想センサを用いたモデル予測制御のためのシステム同定：2自由度ダイレクトドライブロボットアームへの応用
高コストセンサをモデリング時のみ使い、運用時はIMUから先端位置を推定する仮想センサを同定してNMPCを実現する枠組みを提案し、2自由度アームで高精度な軌道追従を実証した。
原題: System Identification for Virtual Sensor-Based Model Predictive Control: Application to a 2-DoF Direct-Drive Robotic Arm ／ Kosei Tsuji, Ichiro Maruta, Kenji Fujimoto 他
日本語で読む → - 論文ワールドモデル画像認識
3D永続的具現化ワールドモデルの学習
過去に生成した内容を明示的に記憶する3Dマップを条件付けし、RGB-D動画拡散モデルで長期的に一貫した未来予測を可能にする永続的ワールドモデルを提案。計画や方策学習に有効性を示す。
原題: Learning 3D Persistent Embodied World Models ／ Siyuan Zhou, Yilun Du, Yuncong Yang 他
日本語で読む → - 論文歩行認識ロボティクス
ExoGait-MS：マルチスケールグラフネットワークによる外骨格歩行認識のための周期ダイナミクス学習
外骨格ロボットの個別化歩行制御に向け、関節協調を捉えるマルチスケールGCNと歩行の非線形周期ダイナミクス学習を組み合わせ、個人歩行を高精度に認識する手法を提案した。
原題: ExoGait-MS: Learning Periodic Dynamics with Multi-Scale Graph Network for Exoskeleton Gait Recognition ／ Lijiang Liu, Junyu Shi, Yong Sun 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
OpenHelix: ロボットマニピュレーションのためのデュアルシステムVLAモデルの短いサーベイ、実証分析、オープンソース化
既存のデュアルシステムVLAアーキテクチャを整理・比較し、設計要素を実証評価した上で、低コストなオープンソースモデルを提供するプロジェクト。
原題: OpenHelix: A Short Survey, Empirical Analysis, and Open-Source Dual-System VLA Model for Robotic Manipulation ／ Can Cui, Pengxiang Ding, Wenxuan Song 他
日本語で読む → - 論文交通シミュレーションロボティクス
RIFT: 現実的で制御可能な交通シミュレーションのためのグループ相対RL微調整
データ駆動型シミュレータで模倣学習した後、物理ベースシミュレータでグループ相対強化学習により微調整することで、交通シミュレーションの現実性と制御性を両立させる手法を提案。
原題: RIFT: Group-Relative RL Fine-Tuning for Realistic and Controllable Traffic Simulation ／ Keyu Chen, Wenchao Sun, Hao Cheng 他
日本語で読む → - 論文安全制御機械学習
オフラインデータから保守的なニューラル制御バリア関数を学習する
オフラインデータセットから安全フィルタ用のニューラル制御バリア関数を学習する手法を提案し、分布外状態への到達を抑制することで既存手法より安全性とタスク性能の両立を実現した。
原題: Learning Conservative Neural Control Barrier Functions from Offline Data ／ Ihab Tabbara, Hussein Sibai
日本語で読む → - 論文把持ロボティクス
GraspMolmo：大規模合成データ生成による汎用タスク指向把持
自然言語指示とRGB-D画像から、大規模合成データで学習した視覚言語モデルにより、意味的に適切な把持を予測する汎用タスク指向把持モデルを提案。
原題: GraspMolmo: Generalizable Task-Oriented Grasping via Large-Scale Synthetic Data Generation ／ Abhay Deshpande, Yuquan Deng, Arijit Ray 他
日本語で読む → - 論文データセット/知覚・ナビゲーションロボティクス
TartanGround: 地上ロボットの知覚とナビゲーションのための大規模データセット
多様な環境で動く地上ロボット向けに、360度ステレオカメラやLiDAR、占有マップなどを含む大規模マルチモーダルデータセットを構築し、知覚・SLAMタスクの汎化性能評価を可能にした。
原題: TartanGround: A Large-Scale Dataset for Ground Robot Perception and Navigation ／ Manthan Patel, Fan Yang, Yuheng Qiu 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
シーン文脈に基づく個人適応型ロボット物体再配置
ユーザーの整理好みをシーン文脈から学習し、部分的に配置された環境で物体を再配置するベンチマークPARSECとLLMベースのモデルContextSortLMを提案。
原題: Personalized Robotic Object Rearrangement from Scene Context ／ Kartik Ramachandruni, Sonia Chernova
日本語で読む → - 論文模倣学習/量子化ロボティクス
重要度を考慮した量子化模倣学習による効率的なロボット制御
模倣学習ポリシーを低ビット量子化する際、タスク上重要な状態を顕著性スコアで特定し損失で重み付けすることで、精度を保ちつつエッジGPUで最大2.5倍の高速化と省エネを実現した。
原題: Saliency-Aware Quantized Imitation Learning for Efficient Robotic Control ／ Seongmin Park, Hyungmin Kim, Sangwoo Kim 他
日本語で読む → - 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
日本語で読む → - 論文化学プルームシミュレーションstat.AP
COSMOS: 空間スケールを超えた化学プルームのデータ駆動型確率時系列シミュレータ
実データから匂いの時系列統計を学習し、大規模空間でもリアルな化学プルームを低計算コストで生成する確率モデルを提案。匂い追跡エージェントの挙動がCFDと同様になることを示した。
原題: COSMOS: A Data-Driven Probabilistic Time Series simulator for Chemical Plumes across Spatial Scales ／ Arunava Nag, Floris van Breugel
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
オーバーステア制御と衝突回避を同時に実現する学習ベース自律運転
不完全なデモデータから学べる新しいハイブリッド学習法QC-SACを提案し、滑りやすい路面でのオーバーステア制御と障害物回避を同時に達成した。
原題: Learning-based Autonomous Oversteer Control and Collision Avoidance ／ Seokjun Lee, Seung-Hyun Kong
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