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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: 2025/4/1 ／ 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 →- 論文飛行制御/強化学習ロボティクス
大きな外乱を受けるUASのRLに基づく制御
外乱のトリガー信号を観測に取り込み、外乱が発生する前に予測的に対処する強化学習ベースのUAS位置・姿勢制御フレームワークを提案し、予測ポリシーが位置偏差を最小化することを示した。
原題: RL-based Control of UAS Subject to Significant Disturbance ／ Kousheek Chakraborty, Thijs Hof, Ayham Alharbat 他
日本語で読む → - 論文自動運転/センサフュージョン/ファジングロボティクス
自動運転システムにおけるマルチセンサフュージョン認識の耐故障性テスト
カメラとLiDARの故障モデルを構築し、フィードバック誘導型差分ファザーFADEでBaidu Apolloのマルチセンサフュージョン認識の安全性違反を効率的に発見した。
原題: Testing the Fault-Tolerance of Multi-Sensor Fusion Perception in Autonomous Driving Systems ／ Haoxiang Tian, Wenqiang Ding, Xingshuo Han 他
日本語で読む → - 論文地下探査/群制御ロボティクス
NeBula拡張：TEAM CoSTARのソリューションを大規模環境へ展開する補遺
DARPA地下チャレンジに参加したTEAM CoSTARのNeBula自律探査システムを、より広範囲・大規模な地下環境に対応させるためのハードウェア・ソフトウェア・アルゴリズム拡張を提示し、実環境で実証した。
原題: An Addendum to NeBula: Towards Extending TEAM CoSTAR's Solution to Larger Scale Environments ／ Ali Agha, Kyohei Otsu, Benjamin Morrell 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 → - 論文視覚オドメトリロボティクス
バイアス除去PnPによるステレオ視覚オドメトリ：証明可能な一致性と大規模自己位置推定
ステレオ視覚オドメトリにおいて、3次元三角測量の不確かさを考慮した漸近不偏で√n一致な重み付きPnP推定器を提案し、大規模環境での自己位置推定精度を向上させた。
原題: Bias-Eliminated PnP for Stereo Visual Odometry: Provably Consistent and Large-Scale Localization ／ Guangyang Zeng, Yuan Shen, Ziyang Hong 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
地形を考慮した運動力学的計画のための効率的適応状態格子を用いたオフロード移動ロボットナビゲーション
オフロード環境での移動ロボットナビゲーションのために、地形の傾斜や車両の姿勢を考慮した運動力学的制約を効率的適応状態格子（EASL）のエッジにエンコードする新しい計画手法（KEASL）を提案し、実機実験で検証した。
原題: Terrain-Aware Kinodynamic Planning with Efficiently Adaptive State Lattices for Mobile Robot Navigation in Off-Road Environments ／ Eric R. Damm, Jason M. Gregory, Eli S. Lancaster 他
日本語で読む → - 論文遠隔操作ロボティクス
双腕遠隔操作のための8自由度ケーブル駆動パラレルロボット
ケーブル駆動パラレルロボットを用いて、3+3+n自由度構造で並進・回転・把持を分離制御する低コスト高自由度の双腕マスタコントローラを開発し、8自由度アームの遠隔操作を実現した。
原題: 8-DoFs Cable Driven Parallel Robots for Bimanual Teleportation ／ Hung Hon Cheng, Josie Hughes
日本語で読む → - 論文双腕マニピュレーションロボティクス
RoboTwin: 生成デジタルツインによる双腕ロボットベンチマーク
3D生成基盤モデルと大規模言語モデルを活用し、多様な専門家データセットと実世界に即した評価プラットフォームを提供する双腕ロボットタスク向けの生成デジタルツインフレームワークを提案。
原題: RoboTwin: Dual-Arm Robot Benchmark with Generative Digital Twins ／ Yao Mu, Tianxing Chen, Zanxin Chen 他
日本語で読む → - 論文ヒューマンロボットインタラクションロボティクス
混合現実による未知環境での直感的な人とドローンの協調ナビゲーション
HMDを用いた混合現実インタフェースで人とドローンの空間認識を共有し、未知環境での直感的で安全な協調ナビゲーションを実現する手法を提案し、被災地シミュレーションで従来のFPV操作より優れることを示した。
原題: Intuitive Human-Drone Collaborative Navigation in Unknown Environments through Mixed Reality ／ Sanket A. Salunkhe, Pranav Nedunghat, Luca Morando 他
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクス/強化学習ロボティクス
ヒステリシスを考慮したニューラルネットワークモデリングと全身強化学習によるソフトロボット制御
軟質材料のヒステリシスを考慮した全身NNモデルを構築し、強化学習で全身制御方策を学習。ファントム実験で高精度な軌道追従を実現した。
原題: Hysteresis-Aware Neural Network Modeling and Whole-Body Reinforcement Learning Control of Soft Robots ／ Zongyuan Chen, Yan Xia, Jiayuan Liu 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
自律移動ロボットの探索ベース経路計画における敵対的障害物攻撃の検討
A*経路計画に対し経路上に障害物を置いて遅延させる敵対的攻撃をシミュレーションと実機(Unitree Go1)で検証し、環境によって遅延が大きく変わることを示した。
原題: Exploring Adversarial Obstacle Attacks in Search-based Path Planning for Autonomous Mobile Robots ／ Adrian Szvoren, Jianwei Liu, Dimitrios Kanoulas 他
日本語で読む → - 論文状態推定ロボティクス
水中ロボットの状態推定のためのカスケードIPGオブザーバ
IMU事前積分モデルと2段階の非線形IPGオブザーバを組み合わせ、外部測位が使えない状況でも水中ロボットの姿勢・速度・位置を高精度に推定する手法を提案した。
原題: Cascade IPG Observer for Underwater Robot State Estimation ／ Kaustubh Joshi, Tianchen Liu, Nikhil Chopra
日本語で読む → - 論文ナビゲーション機械学習
深層学習によるマルチモーダル融合で実現するロボットの堅牢な知覚とナビゲーション
RGB画像とLiDARを適応的に融合する軽量な深層学習アーキテクチャを提案し、複雑環境での自律ナビゲーションの知覚精度とロバスト性を向上させた。
原題: Deep Learning-Based Multi-Modal Fusion for Robust Robot Perception and Navigation ／ Delun Lai, Yeyubei Zhang, Yunchong Liu 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
仮想道路で賢く安全に：混在交通の安全解析のためのデジタルツインフレームワーク
ドローンLiDARや地図・車両センサデータから高精細3D道路を生成し、CARLA・SUMO・PhysXを統合したデジタルツインで自動運転車と一般車が混在する交通の安全性を物理的に評価する。
原題: Virtual Roads, Smarter Safety: A Digital Twin Framework for Mixed Autonomous Traffic Safety Analysis ／ Hao Zhang, Ximin Yue, Kexin Tian 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
ロボタビリティ・スコア：都市街路における調和的なロボットナビゲーションの実現
都市環境が自律ロボットの走行にどれだけ適しているかを定量化する「ロボタビリティ・スコア」を提案し、ニューヨーク市での評価と実機実験でその有効性を示した。
原題: The Robotability Score: Enabling Harmonious Robot Navigation on Urban Streets ／ Matt Franchi, Maria Teresa Parreira, Fanjun Bu 他
日本語で読む → - 論文脚式ロボットロボティクス
形態変化する脚式ロボットの高速モジュール型全身ラグランジュ動力学
ボルツマン・ハメル方程式とスクリュー理論を用いて、各脚の動力学を独立にモデル化し現在の形態に応じて組み立てる、損傷など形態変化に適応する高速な全身動力学モデルを提案した。
原題: Fast and Modular Whole-Body Lagrangian Dynamics of Legged Robots with Changing Morphology ／ Sahand Farghdani, Omar Abdelrahman, Robin Chhabra
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
敵対相手に対するヒューマノイドの経路計画と追従のための可視グラフを用いたモデル予測制御
ロボカップ2024のヒューマノイドサッカーで優勝した手法を解説し、動的可視グラフDAVGで長期経路を計画し、衝突回避MPCで軌道追従するシステムを提案した。
原題: Model Predictive Control with Visibility Graphs for Humanoid Path Planning and Tracking Against Adversarial Opponents ／ Ruochen Hou, Gabriel I. Fernandez, Mingzhang Zhu 他
日本語で読む → - 論文モバイルマニピュレーションロボティクス
精密農業における反復的な異種タスクのためのエネルギー効率の良い計画
精密農業でのロボット除草を対象に、観察してから操作する順序制約とタスクの共同配置による省エネを考慮した反復異種タスク計画を、確率的再生過程と混合整数非線形計画として定式化し、分枝限定法で解く手法を提案した。
原題: Energy Efficient Planning for Repetitive Heterogeneous Tasks in Precision Agriculture ／ Shuangyu Xie, Ken Goldberg, Dezhen Song
日本語で読む → - 論文継続学習ロボティクス
アクションフローマッチングによる継続的ロボット学習
フローマッチングを用いてロボットの動力学モデルをオンラインで適応させ、計画した行動をモデルに合わせて修正することで、効率的に学習を進める手法を提案。地上車両とクアッドロータで検証し、タスク成功率が34.2%向上した。
原題: Action Flow Matching for Continual Robot Learning ／ Alejandro Murillo-Gonzalez, Lantao Liu
日本語で読む → - 論文オフライン強化学習機械学習
オフライン強化学習のためのクリーンな基盤
オフライン強化学習の曖昧な定義と複雑な実装を整理し、統一アルゴリズムUnifloralと厳密な評価プロトコルを提案。これによりTD3-AWRとMoBRACという新手法を開発し、既存手法を大幅に上回る性能を達成した。
原題: A Clean Slate for Offline Reinforcement Learning ／ Matthew Thomas Jackson, Uljad Berdica, Jarek Liesen 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
PolyTouch: 触覚拡散ポリシーを用いた接触の多いマニピュレーションのための堅牢なマルチモーダル触覚センサ
カメラ式触覚・音響・周辺視覚を統合した耐久性の高いロボット指センサを開発し、人間のデモから触覚拡散ポリシーを学習させて接触を伴う器用な操作を実現した。
原題: PolyTouch: A Robust Multi-Modal Tactile Sensor for Contact-rich Manipulation Using Tactile-Diffusion Policies ／ Jialiang Zhao, Naveen Kuppuswamy, Siyuan Feng 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
DiffOG: 汎化可能な微分可能ポリシー軌道最適化
模倣学習による視覚運動ポリシーの出力軌道を、Transformerを用いた微分可能な最適化層で滑らかかつ制約遵守的に改善する手法を提案し、シミュレーション11タスクと実機2タスクで有効性を示した。
原題: DiffOG: Differentiable Policy Trajectory Optimization with Generalizability ／ Zhengtong Xu, Zichen Miao, Qiang Qiu 他
日本語で読む → - 論文移動ロボットロボティクス
UruBots RoboCup Workリーグ チーム記述論文
ウルグアイのチームUruBotsが、車輪とクローラのハイブリッド移動機構を持つLimoロボットをベースに、物体操作や自律ナビゲーションを行うRoboCup Workリーグ向けのシステムを提案した。
原題: UruBots RoboCup Work Team Description Paper ／ Hiago Sodre, Juan Deniz, Pablo Moraes 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションeess.IV
ロボット支援in vivoパッチクランプのためのマルチピペット位置推定における粗から細への学習
GANで背景ノイズを除去し、2段階Transformerで複数ピペットの先端位置を粗いヒートマップから精密座標へと推定する手法を提案し、10μm以内で98%以上の精度を達成した。
原題: Coarse-to-Fine Learning for Multi-Pipette Localisation in Robot-Assisted In Vivo Patch-Clamp ／ Lan Wei, Gema Vera Gonzalez, Phatsimo Kgwarae 他
日本語で読む → - 論文自動運転機械学習
データ軽量逆強化学習による自動運転車の異文化展開
走行文化の異なる地域でも、現地データをほとんど使わずに逆強化学習で自動運転車を適応させる手法を提案し、独・中・米のデータで有効性を検証した。
原題: Cross-cultural Deployment of Autonomous Vehicles Using Data-light Inverse Reinforcement Learning ／ Hongliang Lu, Shuqi Shen, Junjie Yang 他
日本語で読む → - 論文制御/ファジィ制御
データ駆動型ファジィ制御による時間最適なアグレッシブ軌道追従
マルチコプタの空中フリップのようなアグレッシブ機動に対し、時間最適軌道を数値的に生成し、それを模倣するARMAコントローラとホバー付近の安定化コントローラをTakagi-Sugenoファジィ系で統合したデータ駆動型制御器を提案した。
原題: Data-driven Fuzzy Control for Time-Optimal Aggressive Trajectory Following ／ August Phelps, Juan Augusto Paredes Salazar, Ankit Goel
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
Next-Future: ロボットアームタスクのためのサンプル効率の良い方策学習
HERのリプレイ戦略を改良し、単一ステップ遷移に報酬を与える「Next-Future」を提案。8つのロボットマニピュレーションタスクでサンプル効率と成功率を向上させ、実機実験でも有効性を確認した。
原題: Next-Future: Sample-Efficient Policy Learning for Robotic-Arm Tasks ／ Fikrican Özgür, René Zurbrügg, Suryansh Kumar
日本語で読む → - 論文無線給電・光通信ロボティクス
フェイザー：レーザー光による移動ロボットへの電力伝送と制御
移動ロボットにレーザー光を照射し、無線給電と通信を同時に行うシステムを開発。バッテリーレスの小型ロボットを高速で動かしつつ制御できることを示した。
原題: Set Phasers to Stun: Beaming Power and Control to Mobile Robots with Laser Light ／ Charles J. Carver, Hadleigh Schwartz, Toma Itagaki 他
日本語で読む → - 論文共有自律/安全フィルタロボティクス
主体性を保つ安全フィルタ：人間中心の安全制約をAI支援モータースポーツに適用
人間の操作を最小限に滑らかに修正するニューラル安全価値関数ベースの安全フィルタを提案し、ブラックボックスなレースシミュレータでのユーザー研究で安全性と満足度の向上を示した。
原題: Safety with Agency: Human-Centered Safety Filter with Application to AI-Assisted Motorsports ／ Donggeon David Oh, Justin Lidard, Haimin Hu 他
日本語で読む → - 論文自動運転計画ロボティクス
物理情報と交通知識を活用した二段階LLMによる安全な軌道計画
LLMの推論と物理ベースの社会的力を組み合わせ、記憶収集と高速推論の二段階で安全で人間らしい運転軌道を計画するフレームワークLetsPiを提案。
原題: Planning Safety Trajectories with Dual-Phase, Physics-Informed, and Transportation Knowledge-Driven Large Language Models ／ Rui Gan, Pei Li, Keke Long 他
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