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: 2025/4/1 ／ 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HRI/音響知覚ロボティクス
仮想現実におけるロボットの動作音の定位と評価：マルチメソッド研究
VR空間で3種類の移動ロボットの動作音を聞き、その位置を指し示す定位課題を行い、ロボットの種類やAVASの有無が定位精度と音の印象評価に与える影響を調べた。
原題: Auditory Localization and Assessment of Consequential Robot Sounds: A Multi-Method Study in Virtual Reality ／ Marlene Wessels, Jorge de Heuvel, Leon Müller 他
日本語で読む → - 論文VLA画像認識
身体性を活用した画像キャプション生成：空間的に一貫した説明のための自己教師あり学習エージェント
エージェントが環境を探索して画像とキャプションのペアを収集し、大規模言語モデルによるコンセンサスで擬似キャプションを生成、コントラスティブ学習を加えてキャプションモデルを微調整することで、視点によらず一貫した物体説明を可能にする自己教師ありフレームワークを提案。
原題: Embodied Image Captioning: Self-supervised Learning Agents for Spatially Coherent Image Descriptions ／ Tommaso Galliena, Tommaso Apicella, Stefano Rosa 他
日本語で読む → - 論文シーングラフ位置合わせロボティクス
SG-Reg: 汎用性と効率性を備えたシーングラフ位置合わせ
複数の意味的シーングラフを位置合わせするため、意味・トポロジー・形状特徴を統合したノード表現と粗から細へのマッチング、ロバスト姿勢推定を組み合わせた手法を提案。視覚基盤モデルによるデータ生成も導入し、SLAMベンチマークで有効性を示した。
原題: SG-Reg: Generalizable and Efficient Scene Graph Registration ／ Chuhao Liu, Zhijian Qiao, Jieqi Shi 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
PRISM-DP: セグメンテーション・メッシュ生成・姿勢追跡による拡散ポリシーのための空間姿勢観測
セグメンテーションとメッシュ生成、姿勢追跡を組み合わせ、手動メッシュ作成なしで物体の空間姿勢を観測として拡散ポリシーを学習する手法を提案。画像ベースより高精度で、真の状態と同等の性能を実現。
原題: PRISM-DP: Spatial Pose-based Observations for Diffusion-Policies via Segmentation, Mesh Generation, and Pose Tracking ／ Xiatao Sun, Yinxing Chen, Daniel Rakita
日本語で読む → - 論文軌道予測ロボティクス
振り返りによる学習：誤差フィードバックを用いた自動運転の軌道予測改善
自動運転の軌道予測において、過去の予測誤差をフィードバックとして活用し、推論時に系統的誤差を修正する「振り返り」手法を提案。nuScenesとArgoverseで最大31.9%の誤差低減を達成。
原題: Learning Through Retrospection: Improving Trajectory Prediction for Automated Driving with Error Feedback ／ Steffen Hagedorn, Aron Distelzweig, Marcel Hallgarten 他
日本語で読む → - 論文予測/生成モデル画像認識
EP-Diffuser: 多項式表現による交通シーン生成・予測のための効率的な拡散モデル
交通シーンの将来進展を多様に予測するため、道路形状とエージェント履歴を条件としたパラメータ効率の良い拡散生成モデルを提案し、Argoverse 2とWaymo Openで高精度かつ妥当な予測と分布外汎化性能を示した。
原題: EP-Diffuser: An Efficient Diffusion Model for Traffic Scene Generation and Prediction via Polynomial Representations ／ Yue Yao, Mohamed-Khalil Bouzidi, Daniel Goehring 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
勾配場ベースの動的ウィンドウ法による複雑環境での衝突回避
障害物距離の勾配情報を新たなコスト項として動的ウィンドウ法に組み込み、非凸形状の障害物を含む複雑環境での予測的な衝突回避を実現した。
原題: Gradient Field-Based Dynamic Window Approach for Collision Avoidance in Complex Environments ／ Ze Zhang, Yifan Xue, Nadia Figueroa 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
障害物環境におけるマルチロボット経路交差最小ナビゲーションのための同時割当タスク実行
障害物環境でのマルチロボットナビゲーションにおいて、経路交差を最小化するために、ロボット割当・目標点収束・衝突回避を整数制約と制御バリア関数制約で符号化し、オンライン制約最適化で解く手法を提案した。
原題: Concurrent-Allocation Task Execution for Multi-Robot Path-Crossing-Minimal Navigation in Obstacle Environments ／ Bin-Bin Hu, Weijia Yao, Yanxin Zhou 他
日本語で読む → - 論文マッピングロボティクス
FindAnything: 任意環境でのロボット探索のためのオープンボキャブラリかつオブジェクト中心のマッピング
視覚言語特徴をオブジェクト単位で集約し、大規模未知環境でもリアルタイムに動作するオープンボキャブラリな3Dマッピング手法を提案。
原題: FindAnything: Open-Vocabulary and Object-Centric Mapping for Robot Exploration in Any Environment ／ Sebastián Barbas Laina, Simon Boche, Sotiris Papatheodorou 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
脊髄と四肢の動きを協調させたサラマンダー型ロボットの移動能力向上
サラマンダーの歩行を模倣し、生物学的な歩容設計と深層強化学習を組み合わせたハイブリッド制御で、脊椎関節を活用した四足ロボットの不整地でのロバストな這行を実現した。
原題: Coordinating Spinal and Limb Dynamics for Enhanced Sprawling Robot Mobility ／ Merve Atasever, Ali Okhovat, Azhang Nazaripouya 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
モバイルロボットの経路計画のための高速化Reeds-Shepp法と終端姿勢未指定Reeds-Shepp法
幾何学的推論により最適なReeds-Shepp経路計算を高速化し、終端姿勢が未指定の問題にも対応した手法を提案。従来比15倍の高速化を実現し、オープンソース実装を公開。
原題: Accelerated Reeds-Shepp and Under-Specified Reeds-Shepp Algorithms for Mobile Robot Path Planning ／ Ibrahim Ibrahim, Wilm Decré, Jan Swevers
日本語で読む → - 論文安全ナビゲーションロボティクス
多面体間の安全なナビゲーションのためのミンコフスキー演算に基づく制御バリア関数
多面体ロボットと多面体障害物間の正確な符号付き距離関数をミンコフスキー差空間での凸最適化として定式化し、微分可能最適化により制御バリア関数を構築する手法を提案した。
原題: Control Barrier Functions via Minkowski Operations for Safe Navigation among Polytopic Sets ／ Yi-Hsuan Chen, Shuo Liu, Wei Xiao 他
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
オンラインマップの不確かさを活用した安全なエンドツーエンド自動運転
知覚モジュールでオンラインマップの不確かさを見積もり、その不確かさを予測・計画・軌道選択に活用することで、衝突率を最大26%削減する手法UncADを提案した。
原題: UncAD: Towards Safe End-to-end Autonomous Driving via Online Map Uncertainty ／ Pengxuan Yang, Yupeng Zheng, Qichao Zhang 他
日本語で読む → - 論文BCI/EEGロボティクス
二重注意シャムネットワークによるEEG駆動型社会的学習：長尾自律運転における人間-ロボットギャップの橋渡し
脳波(EEG)から危険事象を検出するBCIフレームワークを提案し、二重注意シャム畳み込みネットワークとDTWバリセンタ平均でデータ希少下でも80%の分類精度を達成した。
原題: Siamese Network with Dual Attention for EEG-Driven Social Learning: Bridging the Human-Robot Gap in Long-Tail Autonomous Driving ／ Xiaoshan Zhou, Carol C. Menassa, Vineet R. Kamat
日本語で読む → - 論文キャリブレーションロボティクス
協働ロボットアームのための3Dハンドアイキャリブレーション：ロボットベースを一度見るだけ
外部キャリブレーション物体を使わず、ロボットベースの点群とスキャンデータを位置合わせすることで、数秒で完了するハンドアイキャリブレーション手法を提案し、14機種の協働ロボットで評価した。
原題: 3D Hand-Eye Calibration for Collaborative Robot Arm: Look at Robot Base Once ／ Leihui Li, Lixuepiao Wan, Volker Krueger 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
BiDexHand：オープンソース16自由度バイオミメティック巧みなハンドの設計と評価
ケーブル駆動で16自由度を持つ人間らしい巧みなロボットハンドを開発し、GRASP分類の全33種類の把持を達成するなど性能を実証した。
原題: BiDexHand: Design and Evaluation of an Open-Source 16-DoF Biomimetic Dexterous Hand ／ Zhengyang Kris Weng
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
押し動作計画のための注意付きニューラルプロセスの学習
未知の物理特性を持つ物体を押して目標姿勢に導くため、注意付きニューラルプロセスで信念を学習し、二重漸進的拡大サンプリングと組み合わせた計画手法を提案した。
原題: Learning Attentive Neural Processes for Planning with Pushing Actions ／ Atharv Jain, Seiji Shaw, Nicholas Roy
日本語で読む → - 論文点群解析画像認識
骨格化品質評価：ロボティクスにおける点群解析のための幾何学的指標
点群形状の骨格化結果を、位相的類似性・有界性・中心性・滑らかさなどの幾何学的性質で定量的に評価する指標とスコアリング枠組みを提案し、オープンソースツールとして公開した。
原題: Skeletonization Quality Evaluation: Geometric Metrics for Point Cloud Analysis in Robotics ／ Qingmeng Wen, Yu-Kun Lai, Ze Ji 他
日本語で読む → - 論文イベントカメラ/光学マーカーロボティクス
イベントベース光学マーカーシステムのサーベイ
イベントカメラと光学マーカーを組み合わせたシステムについて、原理・技術・応用を包括的にレビューし、今後の研究方向を議論したサーベイ論文。
原題: A Survey on Event-based Optical Marker Systems ／ Nafiseh Jabbari Tofighi, Maxime Robic, Fabio Morbidi 他
日本語で読む → - 論文マルチ物体追跡eess.SP
複数物体軌道の平均
軌道や複数物体軌道の平均をフレシェ平均とOSPA距離で定義し、貪欲探索とギブスサンプリングで効率的に計算する手法を提案。分散マルチ物体追跡に応用し、既存手法を大幅に上回る性能を示した。
原題: The Mean of Multi-Object Trajectories ／ Tran Thien Dat Nguyen, Ba Tuong Vo, Ba-Ngu Vo 他
日本語で読む → - 論文軌道最適化ロボティクス
非構造環境における自動駐車のための分割軌道最適化
初期軌道をSQPベースの反復手法で動的に実行可能かつ衝突のない軌道に洗練する分割軌道最適化(STO)を提案し、垂直・斜め駐車のシミュレーションで効率と安全性を検証した。
原題: Segmented Trajectory Optimization for Autonomous Parking in Unstructured Environments ／ Hang Yu, Renjie Li
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
サブフレームワークに基づくマルチロボットネットワークのベアリング剛性維持制御
マルチロボット系をサブフレームワークに分解し、ベアリング計測のみを用いた分散制御で剛性を維持する手法を提案した。
原題: Subframework-based Bearing Rigidity Maintenance Control in Multirobot Networks ／ J. Francisco Presenza, Ignacio Mas, J. Ignacio Alvarez-Hamelin 他
日本語で読む → - 論文HRIロボティクス
人間の行動観察に基づくロボットの失敗説明の適応
人間の表情・視線・ジェスチャーから混乱を予測し、ロボットが失敗時の説明の詳細度を適応させる手法を提案・評価した。
原題: Adapting Robot's Explanation for Failures Based on Observed Human Behavior in Human-Robot Collaboration ／ Andreas Naoum, Parag Khanna, Elmira Yadollahi 他
日本語で読む → - 論文群制御制御
マルチロボットネットワークにおける分散型レジリエンス対応制御
各ロボットが局所情報のみを用いて、時変ネットワーク上で悪意あるエージェントが存在しても合意形成と衝突回避を保証する分散制御則を提案した。
原題: Distributed Resilience-Aware Control in Multi-Robot Networks ／ Haejoon Lee, Dimitra Panagou
日本語で読む → - 論文全身制御ロボティクス
相補性制約と制御バリア関数の統合による安全な全身ロボット制御
サンプルデータ一次系において相補性制約と制御バリア関数が等価であることを証明し、両手法の統一的な視点を提供することで、ロバスト性保証やアルゴリズム改善の相互応用を可能にした。
原題: Unifying Complementarity Constraints and Control Barrier Functions for Safe Whole-Body Robot Control ／ Rafael I. Cabral Muchacho, Riddhiman Laha, Florian T. Pokorny 他
日本語で読む → - 論文制御/MPC制御
吊り下げペイロードを備えたクアッドロータのための指数安定ハイブリッド知覚制約MPC
ケーブル吊り下げペイロードを持つクアッドロータに対し、指数安定性とカメラ視野内へのペイロード維持を両立するMPCフレームワークを提案し、実機で検証した。
原題: ES-HPC-MPC: Exponentially Stable Hybrid Perception Constrained MPC for Quadrotor with Suspended Payloads ／ Luis F. Recalde, Mrunal Sarvaiya, Giuseppe Loianno 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
LangPert: タスクレベル摂動を検出・対処するロバストな物体再配置
VLMとLLMを組み合わせ、物体の追加・除去・移動といったタスクレベル摂動を検出し、適応的なスキル実行計画を生成する言語ベースの枠組みを提案。
原題: LangPert: Detecting and Handling Task-level Perturbations for Robust Object Rearrangement ／ Xu Yin, Min-Sung Yoon, Yuchi Huo 他
日本語で読む → - 論文3Dセグメンテーションロボティクス
GraphSeg: グラフの辺追加と縮約によるセグメント化された3D表現
深度情報なしの少数の2D画像から、2Dの類似度と推定3D構造の二重対応グラフを構築し、辺の追加とグラフ縮約で一貫した3D物体セグメンテーションを生成する手法。
原題: GraphSeg: Segmented 3D Representations via Graph Edge Addition and Contraction ／ Haozhan Tang, Tianyi Zhang, Oliver Kroemer 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
水中ロボットシミュレータのレビュー：自律システム開発に向けて
ROS対応のオープンソース水中ロボットシミュレータ5種（Stonefish, DAVE, HoloOcean, MARUS, UNav-Sim）を、センサ忠実度やsim-to-real性能などの観点で比較評価したレビュー論文。
原題: Underwater Robotic Simulators Review for Autonomous System Development ／ Sara Aldhaheri, Yang Hu, Yongchang Xie 他
日本語で読む → - 論文飛行制御/sim2realロボティクス
タスク指向飛行への道：フレームワーク・基盤・原則
クアッドロータのエンドツーエンド深層強化学習のためのタスク指向フレームワークを提案し、シミュレーションから実機への転移を可能にするソフト・ハード・ファームウェアの統合基盤と設計原則を示した。
原題: Towards Task-Oriented Flying: Framework, Infrastructure, and Principles ／ Kangyao Huang, Hao Wang, Jingyu Chen 他
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