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VIOロボティクス
HDVIO2.0: ハイブリッド動力学VIOによる風と外乱の推定
ドローンの並進・回転の6自由度動力学を学習ベースのモデルと組み合わせてVIOに統合し、風などの外乱下でも高精度な状態推定を実現した。
原題: HDVIO2.0: Wind and Disturbance Estimation with Hybrid Dynamics VIO ／ Giovanni Cioffi, Leonard Bauersfeld, Davide Scaramuzza
日本語で読む → - 論文歩行予測ロボティクス
建設現場における記憶駆動型LLMエージェントによる解釈可能な歩行予測
建設現場での外骨格支援に向け、音声と視覚入力を用いたLLMエージェントに短期・長期記憶を組み合わせ、歩行モードを高精度かつ信頼性高く予測する手法を提案した。
原題: Interpretable Locomotion Prediction in Construction Using a Memory-Driven LLM Agent With Chain-of-Thought Reasoning ／ Ehsan Ahmadi, Chao Wang
日本語で読む → - 論文制御ロボティクス
単軌二輪ロボットの定常ドリフト平衡解析と制御器設計
単軌二輪ロボット（自動二輪車や自転車）の定常ドリフト平衡理論を拡張し、カウンターステア技術を解明するとともに、高速な解析アルゴリズムとMPC制御器を提案した。
原題: Steady-State Drifting Equilibrium Analysis of Single-Track Two-Wheeled Robots for Controller Design ／ Feilong Jing, Yang Deng, Boyi Wang 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
GenGrid: 群ロボティクス向け汎用分散実験環境グリッド
群ロボティクス実験用のオープンソース分散型モジュール式グリッド基盤を開発し、複数ロボット種に対応した制御・データ収集機能と応用例を示した。
原題: GenGrid: A Generalised Distributed Experimental Environmental Grid for Swarm Robotics ／ Pranav Kedia, Madhav Rao
日本語で読む → - 論文物体検出ロボティクス
TinyCenterSpeed: 自律レーシング向けの効率的なセンター方式物体検出
1:10スケールの自律レーシングカー向けに、CenterPointを軽量化したリアルタイム物体検出モデルを提案し、TPU上で7.88msの推論を実現した。
原題: TinyCenterSpeed: Efficient Center-Based Object Detection for Autonomous Racing ／ Neil Reichlin, Nicolas Baumann, Edoardo Ghignone 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
TOCALib: 双腕マニピュレーションと障害物回避のための補間付き最適制御ライブラリ
2台のロボットマニピュレータ向けに、衝突判定を勾配ベース最適化に組み込んだ最適軌道ライブラリTOCALibを構築し、Mobile Alohaでの双腕操作例を示した研究。
原題: TOCALib: Optimal control library with interpolation for bimanual manipulation and obstacles avoidance ／ Yulia Danik, Dmitry Makarov, Aleksandra Arkhipova 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
距離情報のみを用いた協調測位におけるアンセンテッド変換の解析
エージェント間の距離測定のみで協調測位を行う際に、アンセンテッド変換と共分散交差法を組み合わせた手法の限界と有用性を評価した論文。
原題: Analysis of the Unscented Transform for Cooperative Localization with Ranging-Only Information ／ Uthman Olawoye, Cagri Kilic, Jason N Gross
日本語で読む → - 論文自動運転画像認識
世界モデルから運転を学習する
実走行データを用いて、再投影シミュレーションと学習済み世界モデルの2手法で運転ポリシーをオンポリシー学習し、閉ループ評価と実車ADASで検証した。
原題: Learning to Drive from a World Model ／ Mitchell Goff, Greg Hogan, George Hotz 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
複数制約下でのアリコロニーアルゴリズムを用いた物流ロボットの経路計画最適化
時間窓やタスク順序、動作の滑らかさといった複数の制約を考慮し、アリコロニー最適化アルゴリズムで物流車両の経路計画を最適化する手法を提案した。
原題: Optimized Path Planning for Logistics Robots Using Ant Colony Algorithm under Multiple Constraints ／ Haopeng Zhao, Zhichao Ma, Lipeng Liu 他
日本語で読む → - 論文ビジュアルサーボ/農業ロボティクスロボティクス
商業果樹園における精密ロボット剪定のための統合ビジュアルサーボフレームワーク
果樹剪定の自動化に向け、ロボットアームに搭載したカメラとトランスフォーマーベースの点追跡を用いたビジュアルサーボ制御システムを開発し、シミュレーションで5mm以内の精度を検証した。
原題: An Integrated Visual Servoing Framework for Precise Robotic Pruning Operations in Modern Commercial Orchard ／ Dawood Ahmed, Basit Muhammad Imran, Martin Churuvija 他
日本語で読む → - 論文転がり移動ロボティクス
内部振り子で操舵する1自由度ロボットの転がり制御
円形シェルと内部振り子からなる1自由度ロボットを開発し、シミュレーションで強化学習した制御方策を実機に展開して矩形軌道を実現した。
原題: Steerable rolling of a 1-DoF robot using an internal pendulum ／ Christopher Y. Xu, Jack Yan, Kathleen Lum 他
日本語で読む → - 論文協調知覚画像認識
S2S-Net: LiDAR協調知覚における異種センサシステムのドメインギャップの克服
車車間協調知覚において、異なるLiDARセンサ間のドメインギャップに対応するロバストなアーキテクチャS2S-Netを提案し、SCOPEデータセットで未見センサでも高性能を維持できることを示した。
原題: S2S-Net: Addressing the Domain Gap of Heterogeneous Sensor Systems in LiDAR-Based Collective Perception ／ Sven Teufel, Jörg Gamerdinger, Oliver Bringmann
日本語で読む → - 論文拡散モデル/交通シミュレーション機械学習
LangTraj: 言語条件付き軌道シミュレーションのための拡散モデルとデータセット
自然言語で交通シナリオ内の全エージェントの挙動を制御できる拡散モデルと、その学習用の大規模データセットを提案し、自動運転のテストを柔軟かつ現実的にする。
原題: LANGTRAJ: Diffusion Model and Dataset for Language-Conditioned Trajectory Simulation ／ Wei-Jer Chang, Wei Zhan, Masayoshi Tomizuka 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
遺伝的ファジィ制御による宇宙サービス用ロボットマニピュレーションの枠組み
遺伝的ファジィ木とLQRを組み合わせ、衛星保守用2自由度マニピュレータの信頼性と効率を高める制御手法を提案し、不確実性への頑健性を示した。
原題: A Genetic Fuzzy-Enabled Framework on Robotic Manipulation for In-Space Servicing ／ Nathan Steffen, Wilhelm Louw, Nicholas Ernest 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
VibeCheck: 能動的音響触覚センシングによる接触の多いマニピュレーション
圧電フィンガーで物体に音響振動を伝え、その応答から物体の材質や接触状態を推定し、ペグ挿入タスクを模倣学習で実現した研究。
原題: VibeCheck: Using Active Acoustic Tactile Sensing for Contact-Rich Manipulation ／ Kaidi Zhang, Do-Gon Kim, Eric T. Chang 他
日本語で読む → - 論文軌道予測機械学習
ルール正則化ヘテロスケダスティック深層分類による不確実性を考慮した軌道予測
自然言語の運転ルールから抽出した事前知識と不確実性モデリングを組み合わせ、軌道予測を分類問題として再定式化することで、データ不足や未知環境でも高精度かつ校正された予測を実現した。
原題: Uncertainty-Aware Trajectory Prediction via Rule-Regularized Heteroscedastic Deep Classification ／ Kumar Manas, Christian Schlauch, Adrian Paschke 他
日本語で読む → - 論文協調運転ロボティクス
LangCoop: 言語による協調運転
自然言語を通信媒体として用いることで、通信帯域を大幅に削減しつつ協調自動運転を実現する新手法を提案した。
原題: LangCoop: Collaborative Driving with Language ／ Xiangbo Gao, Yuheng Wu, Rujia Wang 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
Krysalis Hand：ロボット学習と巧みな操作のための軽量・高可搬・18自由度ヒューマノイド型エンドエフェクタ
アクチュエータを手の内部に統合し、各関節に自己ロック機構を備えることで、790gの軽量ながら指あたり10Nの把持力と10ポンド超の受動的可搬能力を実現した18自由度の5指ロボットハンドを開発した。
原題: Krysalis Hand: A Lightweight, High-Payload, 18-DoF Anthropomorphic End-Effector for Robotic Learning and Dexterous Manipulation ／ Al Arsh Basheer, Justin Chang, Yuyang Chen 他
日本語で読む → - 論文視覚ナビゲーションロボティクス
事前分布は重要：デノイジング拡散ブリッジモデルによる視覚ナビゲーション
ガウスノイズではなく情報を持つ事前行動から拡散ブリッジで行動生成を開始することで、視覚ナビゲーションの模倣学習を効率化・高精度化する手法NaviBridgerを提案。
原題: Prior Does Matter: Visual Navigation via Denoising Diffusion Bridge Models ／ Hao Ren, Yiming Zeng, Zetong Bi 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
双四元数を用いた適応型マルチロボット仮想構造制御
双四元数に基づく制御戦略で、小型UAV群の協調フォーメーション飛行を実現する。仮想構造で目標フォーメーションを定義し、位置・姿勢・形状を統一的に制御する。
原題: Adaptive Multirobot Virtual Structure Control using Dual Quaternions ／ Juan I. Giribet, Alejandro S. Ghersin, Ignacio Mas 他
日本語で読む → - 論文状態推定ロボティクス
不確かさを考慮したハイブリッド機械学習による車両横滑り角推定のための仮想センサ
機械学習と車両運動モデルを統合し、不確かさを考慮して動的に重み付けすることで、車載センサデータから車両横滑り角を高精度に推定する手法を提案した。
原題: Uncertainty-Aware Hybrid Machine Learning in Virtual Sensors for Vehicle Sideslip Angle Estimation ／ Abinav Kalyanasundaram, Karthikeyan Chandra Sekaran, Philipp Stauber 他
日本語で読む → - 論文二足歩行・システム同定ロボティクス
推進器を統合した二足歩行ロボットの推力・トルク特性のシステム同定
推進器付き二足歩行ロボットHarpyのハードウェア特性を同定し、推力予測シミュレーションやモータトルク特性評価を通じて制御性と堅牢性を向上させる手法を検討した。
原題: System Identification of Thrust and Torque Characteristics for a Bipedal Robot with Integrated Propulsion ／ Thomas Cahill
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
膝なし二足歩行ロボットSLIDERのための拡張ハイブリッドゼロダイナミクス
膝なし二足歩行ロボットSLIDERのハードウェアを改良し、拡張ハイブリッドゼロダイナミクスと深層強化学習を組み合わせて、MPCベースの手法より150%高速な歩行制御を実現した。
原題: Extended Hybrid Zero Dynamics for Bipedal Walking of the Knee-less Robot SLIDER ／ Rui Zong, Martin Liang, Yuntian Fang 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
ロボット内蔵の触覚センシングによる手書き数字認識で物理的ヒューマンロボットインタラクションを強化
協働ロボットの関節トルクセンサを活用し、人がロボット先端のタッチパッドに書いた数字をBi-LSTMでオンライン認識する手法を提案。果物配達タスクで実機検証した。
原題: Enhancing Physical Human-Robot Interaction: Recognizing Digits via Intrinsic Robot Tactile Sensing ／ Teresa Sinico, Giovanni Boschetti, Pedro Neto
日本語で読む → - 論文自動運転/シミュレーションロボティクス
ADDT：自動運転システムの予防的安全検証のためのデジタルツインフレームワーク
自動運転の安全検証に向け、環境・車両・センサ・故障を再現する高忠実度シミュレーション基盤ADDTを構築し、強化学習でエッジケースを探索して実路試験では見逃す故障を事前に発見できるようにした。フレームワーク全体をオープンソースで公開。
原題: ADDT -- A Digital Twin Framework for Proactive Safety Validation in Autonomous Driving Systems ／ Bo Yu, Chaoran Yuan, Zishen Wan 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
動的障害物回避を考慮したグラフベース自動駐車経路計画
動的障害物の予測を時間インデックス付きHybrid A*に組み込み、駐車場での衝突のない局所経路をオンラインで計画する手法を提案した。
原題: Graph-based Path Planning with Dynamic Obstacle Avoidance for Autonomous Parking ／ Farhad Nawaz, Minjun Sung, Darshan Gadginmath 他
日本語で読む → - 論文水中ロボティクスロボティクス
SOLAQUA: SINTEF Ocean 大規模養殖ロボティクスデータセット
海上養殖場で水中ロボットにより収集された、DVL・USBL・ソナー・カメラ・IMUなどのセンサデータを含む大規模データセットを公開した。
原題: SOLAQUA: SINTEF Ocean Large Aquaculture Robotics Dataset ／ Sveinung Johan Ohrem, Bent Haugaløkken, Eleni Kelasidi
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
磁気ソフトマイクロロボットの自動製造
3Dプリンティングで磁気ソフトマイクロロボットを自動製造する装置を開発し、解像度を向上させてワームやグリッパーなどの設計を評価した。
原題: Automated Fabrication of Magnetic Soft Microrobots ／ Kaitlyn Clancy, Siwen Xie, Griffin Smith 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
リアルタイムジェスチャ認識と動的3D形状復元のためのモジュラー型ソフトウェアラブルグローブ
液体金属と線状電極を用いた高感度なモジュラー型容量センサを手袋に統合し、指関節の曲げと指間距離を計測することで、CNN/MLPによる99.15%のジェスチャ認識とTransformerによる高精度な動的手形状の3D復元を実現した。
原題: Modular Soft Wearable Glove for Real-Time Gesture Recognition and Dynamic 3D Shape Reconstruction ／ Huazhi Dong, Chunpeng Wang, Mingyuan Jiang 他
日本語で読む → - 論文行動予測ロボティクス
マルチモーダル大規模言語モデルによる文脈認識型人間行動予測：課題と知見
事前学習済みマルチモーダルLLMを用いた文脈認識型人間行動予測のためのモジュール型フレームワークを提案し、各種LLMや入力、インコンテキスト学習、自己回帰手法を比較評価した。
原題: Context-Aware Human Behavior Prediction Using Multimodal Large Language Models: Challenges and Insights ／ Yuchen Liu, Lino Lerch, Luigi Palmieri 他
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