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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 → - 論文マニピュレーションロボティクス
拡散モデルによる近似MPC：マルチモーダル行動分布の高速で一貫した模倣
拡散モデルを用いてモデル予測制御（MPC）を模倣学習し、マルチモーダルな解分布を正確に表現することで、7自由度ロボットアームを250Hzで高速かつ一貫して制御する手法を提案した。
原題: Diffusion-Based Approximate MPC: Fast and Consistent Imitation of Multi-Modal Action Distributions ／ Pau Marquez Julbe, Julian Nubert, Henrik Hose 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
MRHaD: モバイルロボットナビゲーションのための複合現実ベースの手描き地図編集インターフェース
MRヘッドセットとロボットナビゲーションを統合し、自然な手のジェスチャーで地図上に手描きの制限区域をリアルタイムに作成・編集できるインターフェースを提案し、従来の2D編集より効率・精度・使いやすさが向上することを示した。
原題: MRHaD: Mixed Reality-based Hand-Drawn Map Editing Interface for Mobile Robot Navigation ／ Takumi Taki, Masato Kobayashi, Eduardo Iglesius 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 → - 論文マルチロボット計画ロボティクス
Lazy-DaSH: ハイパーグラフベースのマルチロボットタスク・動作計画のための遅延アプローチ
マルチロボットのタスク・動作計画手法DaSHを改良し、タスク計画層で必要な計画空間のみを特定して動作可能性を遅延評価することで、ロボットと物体の数を倍以上に拡張し、計画時間を桁違いに高速化した。
原題: Lazy-DaSH: Lazy Approach for Hypergraph-based Multi-robot Task and Motion Planning ／ Seongwon Lee, James Motes, Isaac Ngui 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
SDHN: 歪度駆動ハイパーグラフネットワークによる局所的なマルチロボット協調の強化
マルチロボット協調のためのハイパーグラフネットワークSDHNを提案し、歪度損失で局所同期を優先する構造を学習して、複数タスクで性能を向上させた。
原題: SDHN: Skewness-Driven Hypergraph Networks for Enhanced Localized Multi-Robot Coordination ／ Delin Zhao, Yanbo Shan, Chang Liu 他
日本語で読む → - 論文視覚的ローカリゼーション画像認識
GSFeatLoc: 3Dガウシアンスプラッティングを用いた特徴対応による視覚的ローカリゼーション
3Dガウシアンスプラッティングで合成したRGBD画像とクエリ画像の特徴対応からPnP問題を解くことで、高速かつ高精度にカメラ姿勢を推定する手法を提案。
原題: GSFeatLoc: Visual Localization Using Feature Correspondence on 3D Gaussian Splatting ／ Jongwon Lee, Timothy Bretl
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
深層強化学習による自動駐車軌道生成
SACアルゴリズムを用いた深層強化学習フレームワークで自動駐車タスクを最適化し、従来手法より高い成功率と短い操作時間を実現した。
原題: Automated Parking Trajectory Generation Using Deep Reinforcement Learning ／ Zheyu Zhang, Yutong Luo, Yongzhou Chen 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
データ駆動型Koopman作用素とConformal Predictionを用いた動的環境における安全なナビゲーション
Koopman作用素によるデータ駆動の非線形ダイナミクス学習とConformal Predictionによる不確かさ定量化を組み合わせ、MPCの制約調整を通じて動的環境での安全なナビゲーションを実現するフレームワークを提案した。
原題: Safe Navigation in Dynamic Environments Using Data-Driven Koopman Operators and Conformal Prediction ／ Kaier Liang, Guang Yang, Mingyu Cai 他
日本語で読む → - 論文モジュール型ドローンロボティクス
ドデカコプター：正十二面体モジュールによる多用途マルチロータシステム
正十二面体形状のモジュールを組み合わせることで、従来の平面的なフライトアレイを超えた三次元・完全駆動構成を実現するモジュール型ドローンの設計と飛行実験を示した論文。
原題: The Dodecacopter: a Versatile Multirotor System of Dodecahedron-Shaped Modules ／ Kévin Garanger, Thanakorn Khamvilai, Jeremy Epps 他
日本語で読む → - 論文品質多様性最適化cs.NE
ベクトル量子化エリート：教師なしで問題に依存しない品質多様性最適化
VQ-Elitesは、ベクトル量子化変分オートエンコーダを用いて行動空間グリッドを教師なしで構築し、タスクに依存しない品質多様性最適化を実現する手法である。
原題: Vector Quantized-Elites: Unsupervised and Problem-Agnostic Quality-Diversity Optimization ／ Constantinos Tsakonas, Konstantinos Chatzilygeroudis
日本語で読む → - 論文キャリブレーションロボティクス
UniCalib: 統一深度表現上の確率的フローによるターゲットレスLiDAR-カメラキャリブレーション
LiDARとカメラのキャリブレーションをモダリティ内の深度フロー推定問題として再定式化し、共有特徴エンコーダと信頼度マップで高精度なターゲットレス校正を実現した。
原題: UniCalib: Targetless LiDAR-Camera Calibration via Probabilistic Flow on Unified Depth Representations ／ Shu Han, Xubo Zhu, Ji Wu 他
日本語で読む → - 論文把持/外骨格ロボティクス
点群を用いたソフトハンド外骨格の把持制御
深度知覚による点群から把持対象を予測し、幾何モデルに基づいてソフトハンド外骨格の次の制御状態を決定する視覚ベースの予測制御フレームワークを提案した。
原題: Point Cloud-based Grasping for Soft Hand Exoskeleton ／ Chen Hu, Enrica Tricomi, Eojin Rho 他
日本語で読む → - 論文赤外線視覚/運転支援ロボティクス
低視界環境における緊急車両運用の安全性向上のための低コスト赤外線視覚システム
夜間や濃霧などの低視界環境で走行する緊急車両（レッカー車や除雪車など）の衝突リスクを減らすため、低コストな赤外線カメラを既存車両に後付けする手法を検証し、検出性能や運用上の有効性を実験・実地試験・アンケートで評価した。
原題: Low-Cost Infrared Vision Systems for Improved Safety of Emergency Vehicle Operations Under Low-Visibility Conditions ／ M-Mahdi Naddaf-Sh, Andrew Lee, Kin Yen 他
日本語で読む → - 論文物理シミュレーションロボティクス
運動学的ループを持つ拘束剛体マルチボディシステムの動力学解法
閉ループ拘束や摩擦接触を含む剛体マルチボディ系の動力学をNCP定式化で解く手法を整理し、代表的ソルバを多様な難シーンで評価するベンチマーク枠組みを提案した技術報告。
原題: On Solving the Dynamics of Constrained Rigid Multi-Body Systems with Kinematic Loops ／ Vassilios Tsounis, Ruben Grandia, Moritz Bächer
日本語で読む → - 論文SLAM/探索ロボティクス
領域ベースSLAM対応探索：スケーラブルで効率的かつ堅牢な自律マッピング戦略
環境を領域に分割して逐次探索・安定化し、SLAMのキーフレーム削減とチェックポイント復帰を組み合わせることで、大規模未知環境の自律マッピングを効率化・堅牢化した研究。
原題: Region Based SLAM-Aware Exploration: Efficient and Robust Autonomous Mapping Strategy That Can Scale ／ Megha Maheshwari, Sadeigh Rabiee, He Yin 他
日本語で読む → - 論文ヒューマンロボットインターフェースロボティクス
Hector UI：救助・点検ロボット向けの柔軟なヒューマンロボットインターフェース
救助・点検ロボットの遠隔操作者向けに、既存の設計指針に基づくオープンソースで柔軟に設定可能なユーザーインターフェースを提案し、車輪型・クローラ型・歩行型ロボットへの適用事例と知見を示した。
原題: Hector UI: A Flexible Human-Robot User Interface for (Semi-)Autonomous Rescue and Inspection Robots ／ Stefan Fabian, Oskar von Stryk
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
農業分野におけるUAVの効率的な物体探索のための適応的経路計画
UAVが農業圃場で物体を探索する際、高高度で広範囲を飛行しつつ、検出ネットワークが不確かな場所だけ低高度で追加検査する適応的経路計画を提案し、シミュレーションで有効性を検証した。
原題: Adaptive path planning for efficient object search by UAVs in agricultural fields ／ Rick van Essen, Eldert van Henten, Lammert Kooistra 他
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 → - 論文ナビゲーションロボティクス
動的混雑環境における安全で効率的なナビゲーションのための自己中心型Conformal Prediction
予測誤差のうち安全性に直結するものだけに反応する自己中心的なスコア関数を導入し、モデル予測制御と適応的Conformal Predictionを組み合わせることで、過度に保守的にならず安全かつ効率的なロボットナビゲーションを実現した。
原題: Egocentric Conformal Prediction for Safe and Efficient Navigation in Dynamic Cluttered Environments ／ Jaeuk Shin, Jungjin Lee, Insoon Yang
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
人間の単一動画からの視覚的模倣によるスロット単位のロボット配置
人間の作業動画を1本見せるだけで、どの物体をどこに置くかを理解し、ロボットが同じ配置作業を再現できるモジュール式システムSLeRPを提案した。
原題: Slot-Level Robotic Placement via Visual Imitation from Single Human Video ／ Dandan Shan, Kaichun Mo, Wei Yang 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
GPA-RAM: 把持事前学習で強化したロボット注意Mambaによる空間タスク学習
タスク実演から把持の事前知識を模倣方策に組み込み、注意機構と状態空間モデルを組み合わせたRAMでリアルタイム動作を実現し、RLBenchやALOHA、実機UR5/ARX R5で成功率を大幅に向上させた研究。
原題: GPA-RAM: Grasp-Pretraining Augmented Robotic Attention Mamba for Spatial Task Learning ／ Juyi Sheng, Yangjun Liu, Sheng Xu 他
日本語で読む → - 論文3D知覚画像認識
円筒ボクセルに基づく全方位深度支援占有予測
全方位深度推定を幾何学的事前情報として活用し、極座標に基づく円筒ボクセル表現で自動運転向けの3D占有予測を行う手法を提案。魚眼カメラ6台の仮想データセットも構築した。
原題: Omnidirectional Depth-Aided Occupancy Prediction based on Cylindrical Voxel for Autonomous Driving ／ Chaofan Wu, Jiaheng Li, Jinghao Cao 他
日本語で読む → - 論文自動運転リスク予測ロボティクス
RiskNet: 長尾シナリオにおける自動運転のための相互作用を考慮したリスク予測
自動運転の長尾シナリオでのリスク予測フレームワークRiskNetを提案。場の理論に基づく決定論的リスクモデルとGNNによる確率的軌道予測を統合し、不確実性下での動的リスク推論を実現した。
原題: RiskNet: Interaction-Aware Risk Forecasting for Autonomous Driving in Long-Tail Scenarios ／ Qichao Liu, Heye Huang, Shiyue Zhao 他
日本語で読む → - 論文自律飛行ロボティクス
動的な煙プルームを追跡する自律ドローン
煙の流れを検知して突入し、揺らぐ気流の中でも追従できる自律ドローンを開発。PID制御と深層強化学習を組み合わせ、シミュレーションと実機試験で有効性を確認した。
原題: Autonomous Drone for Dynamic Smoke Plume Tracking ／ Srijan Kumar Pal, Shashank Sharma, Nikil Krishnakumar 他
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HRIロボティクス
子どもが描いたロボットの顔：表情豊かな顔に対する子どもの反応の評価
子ども自身にロボットの顔を描いてもらい、その個別化された顔と汎用の顔を比べると、子どもが描いた顔の方が社会的知性の知覚が高いことを示した研究。
原題: Design Activity for Robot Faces: Evaluating Child Responses To Expressive Faces ／ Denielle Oliva, Joshua Knight, Tyler J Becker 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
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