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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 → - 論文自動運転/協調プランニングロボティクス
大規模視覚モデル誘導制御とクエリ・サービス最適化を統合した機会的協調プランニング
自動運転車の未知物体対応のため、ローカルモデルとクラウド上の大規模視覚モデルを適切なタイミングで協調させる機会的協調プランニングを提案し、ナビゲーション時間と成功率を改善した。
原題: Opportunistic Collaborative Planning with Large Vision Model Guided Control and Joint Query-Service Optimization ／ Jiayi Chen, Shuai Wang, Guoliang Li 他
日本語で読む → - 論文HRI/LLMエージェントロボティクス
対話から知識を構築する：適応型チュータリングと社会的推論のためのLLMベースアーキテクチャ
LLMエージェントに記憶システムを組み合わせ、ロボットトレーナーが社会的会話とタスク指導を両立しながら、経験から知識を蓄積・活用できるマルチモーダルなHRIフレームワークを提案した。
原題: Building Knowledge from Interactions: An LLM-Based Architecture for Adaptive Tutoring and Social Reasoning ／ Luca Garello, Giulia Belgiovine, Gabriele Russo 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 → - 論文マニピュレーションロボティクス
コーナーグラスプ: 混雑環境での把持のためのマルチアクション把持検出と能動的グリッパ適応
吸引と指把持を組み合わせた多機能グリッパを用い、単一のRGB-D画像から把持点を検出し、環境との衝突を避けるように能動的に適応させて、混雑したビンピッキング環境での把持を実現する手法を提案。
原題: Corner-Grasp: Multi-Action Grasp Detection and Active Gripper Adaptation for Grasping in Cluttered Environments ／ Yeong Gwang Son, Seunghwan Um, Juyong Hong 他
日本語で読む → - 論文水中ナビゲーションロボティクス
長時間のDVL途絶に耐えるTransformerベース水中慣性航法
DVLが最大50秒途絶する状況でも、慣性センサと過去のDVLデータからTransformerで速度を推定し、EKFに統合することで水中航法精度を大幅に改善した。
原題: Transformer-Based Robust Underwater Inertial Navigation in Prolonged Doppler Velocity Log Outages ／ Zeev Yampolsky, Nadav Cohen, Itzik Klein
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 → - 論文設計自動化ロボティクス
LLMを活用したマルチエージェント自律メカトロニクス設計フレームワーク
LLMベースのマルチエージェントシステムで、機械設計・最適化・電子工学・ソフトウェアを統合し、水質モニタリング用の自律型船舶を設計・試作した。
原題: An LLM-enabled Multi-Agent Autonomous Mechatronics Design Framework ／ Zeyu Wang, Frank P. -W. Lo, Qian Chen 他
日本語で読む → - 論文人間ロボットインタラクションロボティクス
産業用ロボットアームの社会的な振る舞い：覚醒度と注意が人間とロボットの相互作用を形成する仕組み
非人間型ロボットアームの動きの覚醒度と注意が人間の知覚に与える影響を調査し、高い注意と適度な覚醒度が信頼と社交性を高めることを示した。
原題: The Social Life of Industrial Arms: How Arousal and Attention Shape Human-Robot Interaction ／ Roy El-Helou, Matthew K. X. J Pan
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
PP-Tac: 触覚フィードバックを用いた巧みなロボットハンドによる紙つかみ
高解像度触覚センサを備えた多指ロボットハンドで、紙のような薄くて柔らかい物体を把持するシステムを開発し、87.5%の成功率を達成した。
原題: PP-Tac: Paper Picking Using Tactile Feedback in Dexterous Robotic Hands ／ Pei Lin, Yuzhe Huang, Wanlin Li 他
日本語で読む → - 論文UAV/群制御AI
UAV支援センサネットワークにおけるデータ収集スケジューリングのためのLLM活用インコンテキスト学習
緊急時のUAVデータ収集で、LLMのインコンテキスト学習によりスケジュールを生成し、検証器で安全性を担保する手法を提案。DQNや最大チャネル利得ベースラインよりパケット損失を大幅に削減した。
原題: LLM-Enabled In-Context Learning for Data Collection Scheduling in UAV-assisted Sensor Networks ／ Yousef Emami, Hao Zhou, SeyedSina Nabavirazani 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 → - 論文距離推定ロボティクス
NeoARCADE: 視覚障害者支援ドローンのための距離推定のためのロバストキャリブレーション
視覚障害者を追従支援するドローンにおいて、深度マップを絶対距離に変換するロバストなキャリブレーション手法を提案し、動的な再キャリブレーションも導入して精度と汎化性能を向上させた。
原題: NeoARCADE: Robust Calibration for Distance Estimation to Support Assistive Drones for the Visually Impaired ／ Suman Raj, Bhavani A Madhabhavi, Madhav Kumar 他
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 → - 論文歩行ロボティクス
リー群積分器を用いた運動力学系の幾何学的歩容最適化
リー群積分器と群対称性を活用し、車輪ロボットや遊泳ロボットなど運動力学系の歩容最適化と動作計画を行う枠組みを提案し、シミュレーションと実機で有効性を示した。
原題: Geometric Gait Optimization for Kinodynamic Systems Using a Lie Group Integrator ／ Yanhao Yang, Ross L. Hatton
日本語で読む → - 論文強化学習/マルチタスクcs.NE
適応的タスク切替ポリシーを備えたスパイキングニューラルネットワークによるスケーラブルなマルチタスク学習
スパイキングニューラルネットワークと適応的タスク切替ポリシーを組み合わせ、タスク干渉を抑えつつ複数タスクを効率的に学習する手法SwitchMTを提案した。
原題: Scalable Multi-Task Learning through Spiking Neural Networks with Adaptive Task-Switching Policy for Intelligent Autonomous Agents ／ Rachmad Vidya Wicaksana Putra, Avaneesh Devkota, Muhammad Shafique
日本語で読む → - 論文物体検出画像認識
電動キックボード向け深層学習とマルチセンサフュージョンによるリアルタイム路面障害物検出
RGBカメラ・深度カメラ・IMUを統合し、YOLOベースの深層学習で電動キックボードの路面障害物をリアルタイム検出するシステムを開発した。
原題: Real-Time Roadway Obstacle Detection for Electric Scooters Using Deep Learning and Multi-Sensor Fusion ／ Zeyang Zheng, Arman Hosseini, Dong Chen 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 → - 論文障害物回避ロボティクス
陰的表現を用いた収縮力学系の微分同相障害物回避
デモから学習した収縮力学系に微分同相変換を適用し、SDFを用いて収縮性を保ちながら障害物回避を実現する手法を提案。
原題: Diffeomorphic Obstacle Avoidance for Contractive Dynamical Systems via Implicit Representations ／ Ken-Joel Simmoteit, Philipp Schillinger, Leonel Rozo
日本語で読む → - 論文キャリブレーションロボティクス
eKalibr-Stereo: イベントベースステレオ視覚システムのための連続時間時空間キャリブレーション
イベントカメラを用いたステレオ視覚システムの外部・時間パラメータを高精度に推定するキャリブレーション手法を提案し、実世界実験で有効性を示した。
原題: eKalibr-Stereo: Continuous-Time Spatiotemporal Calibration for Event-Based Stereo Visual Systems ／ Shuolong Chen, Xingxing Li, Liu Yuan
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
B*: 固定ベースマニピュレータのための効率的かつ最適なベース配置
固定ベースマニピュレータの最適なベース配置を求める最適化フレームワークB*を提案。データベース不要の二層階層アプローチで、サンプリング手法より5桁優れた最適性と高い成功率を実現した。
原題: B*: Efficient and Optimal Base Placement for Fixed-Base Manipulators ／ Zihang Zhao, Leiyao Cui, Sirui Xie 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
データ駆動型近傍極値法：ロボットアームのモデルフリー軌道追従への応用
データ駆動型予測制御の計算コストを、最適性の一次摂動解析で事前計算した解を更新することで削減し、7自由度ロボットアームの軌道追従で有効性を示した。
原題: Data-Enabled Neighboring Extremal: Case Study on Model-Free Trajectory Tracking for Robotic Arm ／ Amin Vahidi-Moghaddam, Keyi Zhu, Kaixiang Zhang 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
NORA: 実世界タスク向け小型オープンソース汎用視覚言語行動モデル
3Bパラメータのマルチモーダルモデルを基盤に97万件の実ロボット実演で学習し、大規模VLAより低計算コストで高いタスク性能を実現した。
原題: NORA: A Small Open-Sourced Generalist Vision Language Action Model for Embodied Tasks ／ Chia-Yu Hung, Qi Sun, Pengfei Hong 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
安全な雑然環境探索のためのフロンティアポテンシャル報酬を用いたグラフベース強化学習
グラフニューラルネットワークと安全シールドを組み合わせ、未知障害物のある雑然環境を安全かつ効率的に探索する強化学習手法を提案。
原題: A Graph-Based Reinforcement Learning Approach with Frontier Potential Based Reward for Safe Cluttered Environment Exploration ／ Gabriele Calzolari, Vidya Sumathy, Christoforos Kanellakis 他
日本語で読む → - 論文イベントカメラ/自己位置推定画像認識
E-VLC: イベントカメラによる可視光通信と自己位置推定のための実世界データセット
変調LEDを用いた可視光通信と自己位置推定をイベントカメラで行うための、初の公開実世界データセットを構築し、コントラスト最大化に基づく新しい位置推定手法を提案した。
原題: E-VLC: A Real-World Dataset for Event-based Visible Light Communication And Localization ／ Shintaro Shiba, Quan Kong, Norimasa Kobori
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 → - 論文リハビリテーションHCI
骨格ベースTransformerによる腰痛リハビリ運動のエラー分類とフィードバック改善
腰痛リハビリ運動の骨格データから、Transformerモデルを用いて運動エラーの種類を分類し、患者への詳細なフィードバックを可能にする手法を提案。
原題: Skeleton-Based Transformer for Classification of Errors and Better Feedback in Low Back Pain Physical Rehabilitation Exercises ／ Aleksa Marusic, Sao Mai Nguyen, Adriana Tapus
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
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