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 →- 論文触覚ロボティクス
Look-to-Touch：ロボットマニピュレーションにおける距離・形状知覚のための視覚強化型近接・触覚センサ
半透明のスライディングウィンドウで触覚モードと視覚モードを機械的に切り替え、50cmから-3mmまでの距離計測と高解像度の触感再構成を両立するデュアルモダリティセンサを開発した。
原題: Look-to-Touch: A Vision-Enhanced Proximity and Tactile Sensor for Distance and Geometry Perception in Robotic Manipulation ／ Yueshi Dong, Jieji Ren, Zhenle Liu 他
日本語で読む → - 論文センサフュージョンロボティクス
Boxi: ロボティクスにおけるアルゴリズム性能を考慮した設計判断
複雑な環境で移動ロボットの自律性を高めるため、LiDARやカメラ、IMUなどを統合したセンサペイロードBoxiを設計し、時間同期やキャリブレーションが状態推定性能に与える影響を分析した論文。
原題: Boxi: Design Decisions in the Context of Algorithmic Performance for Robotics ／ Jonas Frey, Turcan Tuna, Lanke Frank Tarimo Fu 他
日本語で読む → - 論文測位・データセットロボティクス
MILUV: UWBと視覚を用いたマルチUAV屋内測位データセット
3機のドローンによるUWB測距・ステレオ/単眼カメラ・IMU・モーションキャプチャの同時計測データを217分・36実験分公開し、マルチロボット測位アルゴリズムの評価基盤を提供する。
原題: MILUV: A Multi-UAV Indoor Localization dataset with UWB and Vision ／ Mohammed Ayman Shalaby, Syed Shabbir Ahmed, Nicholas Dahdah 他
日本語で読む → - 論文軌道計画制御
予測不確かさを考慮したモデル予測制御による障害物回避の軌道計画
動的障害物の将来位置を確率的に予測し、マハラノビス距離に基づく制約を用いたMPCで、ROS2/Nav2上で衝突回避しながら経路追従する軌道プランナを提案した論文。
原題: Trajectory Planning with Model Predictive Control for Obstacle Avoidance Considering Prediction Uncertainty ／ Eric Schöneberg, Michael Schröder, Daniel Görges 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
形状事前分布で強化したNeRFによる透明物体把持
NeRFで透明物体の3D情報を再構成し、形状事前分布による補完と姿勢推定で不完全な部分を補って、実環境での把持予測を実現した。
原題: NeRF-Based Transparent Object Grasping Enhanced by Shape Priors ／ Yi Han, Zixin Lin, Dongjie Li 他
日本語で読む → - 論文ロボットマニピュレーションロボティクス
編み物ロボット：深層学習による布地パターンの逆解析手法
布地画像から編み目パターンを深層学習で推定し、ロボットが編み機を自動制御できるようにする二段階パイプラインを提案した研究。
原題: Knitting Robots: A Deep Learning Approach for Reverse-Engineering Fabric Patterns ／ Haoliang Sheng, Songpu Cai, Xingyu Zheng 他
日本語で読む → - 論文空中マニピュレーションロボティクス
フライングハンド：エンドエフェクタ中心の空中マニピュレーション遠隔操作と方策学習フレームワーク
エンドエフェクタ中心のインターフェースで高レベル意思決定と低レベル制御を分離し、空中マニピュレーションの遠隔操作と模倣学習を統一的に扱うフレームワークを提案した。
原題: Flying Hand: End-Effector-Centric Framework for Versatile Aerial Manipulation Teleoperation and Policy Learning ／ Guanqi He, Xiaofeng Guo, Luyi Tang 他
日本語で読む → - 論文質問による学習HCI
タスクが鍵：家庭サービスにおける人間の質問行動の調査とロボットの質問による学習
家庭サービスロボットの「質問による学習」に向けて、冷蔵庫整理とカクテル作りという2種類のタスクで人間がどのように質問するかを28名の実験で分析し、タスク構造に応じて質問の種類や順序が変わることを明らかにした。
原題: Task Matters: Investigating Human Questioning Behavior in Different Household Service for Learning by Asking Robots ／ Yuanda Hu, Hou Jiani, Zhang Junyu 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
LSTMを用いた高速時変速度目標の方位のみ追跡と周回
方位情報のみから時変速度で動く目標の位置と速度をLSTMで推定し、固定距離で周回する制御手法を提案した論文。
原題: Bearing-Only Tracking and Circumnavigation of a Fast Time-Varied Velocity Target Utilising an LSTM ／ Mitchell Torok, Mohammad Deghat, Yang Song
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
NANO-SLAM：自然勾配ガウス近似による車両SLAM
車両SLAMにおいて、サンプリング分布をガウスパラメータ上の最適化問題として定式化し、自然勾配降下法で解くことで線形化誤差を回避し精度を向上させる手法を提案した論文。
原題: NANO-SLAM : Natural Gradient Gaussian Approximation for Vehicle SLAM ／ Tianyi Zhang, Wenhan Cao, Chang Liu 他
日本語で読む → - 論文自己位置推定ロボティクス
ホバリング制約を利用したドローンの自己位置推定精度向上に関する実験的解析
ドローンと地上ロボットの協調測位において、ホバリング中の速度ゼロ制約を因子グラフ最適化に組み込み、位置推定精度がどう向上するかを実験的に評価した論文。
原題: Experimental Analysis of Quadcopter Drone Hover Constraints for Localization Improvements ／ Uthman Olawoye, David Akhihiero, Jason N. Gross
日本語で読む → - 論文SLAM/センサフュージョンロボティクス
LPVIMO-SAM: LiDAR・偏光ビジョン・慣性・磁気・オプティカルフローを密結合した平滑化マッピングによるオドメトリ
LiDAR・偏光ビジョン・IMU・磁気センサ・オプティカルフローを密結合し、LiDAR劣化環境や低テクスチャ・特徴不足領域でも高精度かつロバストに自己位置推定と地図構築を行うフレームワークを提案。
原題: LPVIMO-SAM: Tightly-coupled LiDAR/Polarization Vision/Inertial/Magnetometer/Optical Flow Odometry via Smoothing and Mapping ／ Derui Shan, Peng Guo, Wenshuo Li 他
日本語で読む → - 論文テレオペレーションロボティクス
UTTG: オンライン軌道生成による汎用テレオペレーション手法
URDFから運動学パラメータを自動抽出し、低頻度な人間入力と高頻度なロボット制御の周波数ギャップをオンライン軌道生成で埋める、機種非依存のテレオペレーションシステムを提案した。
原題: UTTG_ A Universal Teleoperation Approach via Online Trajectory Generation ／ Shengjian Fang, Yixuan Zhou, Yu Zheng 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
DoorBot: 触覚フィードバックを用いた実環境でのドア開けのための閉ループタスク計画と操作
触覚フィードバックを活用した閉ループ階層制御により、未知の多様なドアを実環境で開けるロボットシステムを提案し、20種類の未知ドアで90%の成功率を達成した。
原題: DoorBot: Closed-Loop Task Planning and Manipulation for Door Opening in the Wild with Haptic Feedback ／ Zhi Wang, Yuchen Mo, Shengmiao Jin 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
ロボットシミュレーションにおける質点-バネ-ダンパ変形線形物体モデルの性能解析
ケーブルやワイヤなどの変形線形物体を質点-バネ-ダンパ系でモデル化し、Isaac SimとGazeboでパラメータ変動が動特性に与える影響を評価して、ドメインランダム化による力データ収集の有効性を検証した。
原題: Performance Analysis of a Mass-Spring-Damper Deformable Linear Object Model in Robotic Simulation Frameworks ／ Andrea Govoni, Nadia Zubair, Simone Soprani 他
日本語で読む → - 論文Human-in-the-Loop強化学習AI
実世界のHuman-in-the-Loop深層強化学習を設計するための体系的手法：顕著な特徴、課題、トレードオフ
人間の入力（報酬・行動・実演）を統合した多層階層型HITL強化学習アルゴリズムを提案し、敵ドローン迎撃UAV問題で有効性を検証した。
原題: A Systematic Approach to Design Real-World Human-in-the-Loop Deep Reinforcement Learning: Salient Features, Challenges and Trade-offs ／ Jalal Arabneydi, Saiful Islam, Srijita Das 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーション機械学習
DML-RAM: 事前学習モデルを用いたロボットアーム操作のための深層マルチモーダル学習フレームワーク
画像列を事前学習モデルで、ロボット状態を機械学習で処理し、後期融合で連続行動値を予測するロボットアーム操作フレームワークを提案。BridgeData V2とKukaで高い予測性能を示した。
原題: DML-RAM: Deep Multimodal Learning Framework for Robotic Arm Manipulation using Pre-trained Models ／ Sathish Kumar, Swaroop Damodaran, Naveen Kumar Kuruba 他
日本語で読む → - 論文HDマップ/クラウドソーシング画像認識
CleanMAP: マルチモーダルLLM蒸留による信頼度駆動型クラウドソースHDマップ更新
マルチモーダルLLMを蒸留してクラウドソースの車載データから信頼度スコアを算出し、高品質なローカルマップのみを融合することでHDマップ更新精度を向上させるフレームワーク。
原題: CleanMAP: Distilling Multimodal LLMs for Confidence-Driven Crowdsourced HD Map Updates ／ Ankit Kumar Shaw, Kun Jiang, Tuopu Wen 他
日本語で読む → - 論文海洋ロボティクス/セグメンテーション画像認識
リアルタイム海底セグメンテーションとマッピング
AUVが海草ポシドニア・オセアニカの群落境界を自律的に調査できるよう、Mask R-CNNによる画像セグメンテーションと境界追跡を組み合わせたフレームワークを提案し、実画像とシミュレーションで検証した。
原題: Real-time Seafloor Segmentation and Mapping ／ Michele Grimaldi, Nouf Alkaabi, Francesco Ruscio 他
日本語で読む → - 論文走行可能性推定ロボティクス
道はどこだ？モバイルロボティクスにおける高速走行可能性推定のためのHuman-in-the-Loop理解
人間が必要に応じてアノテーションを提供するHuman-in-the-Loop手法により、基盤モデルを用いて少ない注釈から高速に学習し、走行可能性を高精度に推定する。
原題: Do You Know the Way? Human-in-the-Loop Understanding for Fast Traversability Estimation in Mobile Robotics ／ Andre Schreiber, Katherine Driggs-Campbell
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
触覚情報を用いた剛体回転のための相補フィルタ
力と視覚センサを組み合わせ、超二次曲面で物体形状を表現することで、3次元回転姿勢を推定する相補フィルタを提案し、双腕ロボットで有効性を示した。
原題: Haptic-based Complementary Filter for Rigid Body Rotations ／ Amit Kumar, Domenico Campolo, Ravi N. Banavar
日本語で読む → - 論文制御/MPCロボティクス
微分可能MPCを用いたUAV姿勢制御のためのEnd-to-End自己教師あり学習
学習ベースの慣性オドメトリと微分可能モデル予測制御を組み合わせ、UAV姿勢制御を自己教師ありでEnd-to-End学習する枠組みを提案。強風下でも有効で、MPCパラメータとIMU予測性能を同時に改善できる。
原題: Imperative MPC: An End-to-End Self-Supervised Learning with Differentiable MPC for UAV Attitude Control ／ Haonan He, Yuheng Qiu, Junyi Geng
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
非対称ピボット操作による中空物体の精密配置の実験的評価
位置制御ロボットアームと平行グリッパを用いた非対称ピボット動作により、中空物体の穴に指を入れて把持する「ホールグラスプ」を実現し、その有効性を実験的に示した。
原題: Experimental Evaluation of Precise Placement of the Hollow Object with Asymmetric Pivot Manipulation ／ Jinseong Park, Jeong-Jung Kim, Doo-Yeol Koh
日本語で読む → - 論文群制御cs.MA
敵対的エージェントを含むマルチエージェント配送経路計画の安定性保証
配送依頼を処理するマルチエージェント経路計画において、一部のエージェントが意図的に遅延を引き起こす場合でも、依頼の滞留数が有界となるためのフリート規模と敵対的エージェント比率の条件を理論的に導出し、サンフランシスコのタクシーデータで検証した。
原題: Provably Stable Multi-Agent Routing with Bounded-Delay Adversaries in the Decision Loop ／ Roee M. Francos, Daniel Garces, Stephanie Gil
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
マルチモーダル実演学習による人間とロボットの行動アラインメント
RGB動画の人間実演とボクセル化RGB-D空間のロボット実演を統合的にモデル化し、pick and placeタスクで人間意図とロボット行動の対応を学習する枠組みを提案した。
原題: Toward Aligning Human and Robot Actions via Multi-Modal Demonstration Learning ／ Azizul Zahid, Jie Fan, Farong Wang 他
日本語で読む → - 論文物理情報機械学習ロボティクス
不確かさを定量化したポート・ハミルトニアンモデルによるプラグアンドプレイ物理情報学習
分布外の観測に対して外れ値を検出し、予測器を物理整合的な分散ポート・ハミルトニアンモデルへ切り替えることで、信頼できる物理情報に基づく軌道予測を実現するフレームワークを提案した。
原題: Plug-and-Play Physics-informed Learning using Uncertainty Quantified Port-Hamiltonian Models ／ Kaiyuan Tan, Peilun Li, Jun Wang 他
日本語で読む → - 論文水中SLAMロボティクス
水中環境での連続観測を可能にする耐故障性レーザー支援マルチモーダル高密度SLAMシステム
レーザー支援と複数センサ融合により、テクスチャが乏しく幾何的に劣化した水中環境でも途切れずに高密度SLAMを実現するWater-DSLAMを提案した論文。
原題: An Underwater, Fault-Tolerant, Laser-Aided Robotic Multi-Modal Dense SLAM System for Continuous Underwater In-Situ Observation ／ Yaming Ou, Junfeng Fan, Chao Zhou 他
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
MAT-DiSMech: ロッド・シェル・ソフトロボットの離散微分幾何に基づく計算ツール
離散微分幾何を用いてロッドやシェル、ソフトロボットの変形を物理精度と計算速度のバランス良くシミュレーションするMATLABベースのオープンソースツールを開発した。
原題: MAT-DiSMech: A Discrete Differential Geometry-based Computational Tool for Simulation of Rods, Shells, and Soft Robots ／ Radha Lahoti, M. Khalid Jawed
日本語で読む → - 論文センサ配置最適化ロボティクス
路側LiDAR配置の効率化に向けて：エントロピー誘導可視性に基づく高速代理指標
路側LiDARの配置最適化を高速化するため、交通確率占有グリッドとエントロピー計算を用いて検出性能を予測する代理指標EGVSを提案し、シミュレータ実験で平均精度との強い相関を確認した。
原題: Towards Efficient Roadside LiDAR Deployment: A Fast Surrogate Metric Based on Entropy-Guided Visibility ／ Yuze Jiang, Ehsan Javanmardi, Manabu Tsukada 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
統合ワールドモデル：大規模ロボットデータセットの事前学習に向けた動画と行動の拡散の結合
行動拡散と動画拡散を単一のトランスフォーマーに統合し、拡散タイムステップを制御することで政策・順動力学・逆動力学・動画生成を柔軟に表現できるUWMを提案。大規模マルチタスクデータでの事前学習と行動なし動画からの学習を可能にした。
原題: Unified World Models: Coupling Video and Action Diffusion for Pretraining on Large Robotic Datasets ／ Chuning Zhu, Raymond Yu, Siyuan Feng 他
日本語で読む →