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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 →- 論文不整地走行計画ロボティクス
不整地における勾配不要のキノダイナミック計画のための遺伝的アプローチ
三角メッシュで表される不整地を走行する車両向けに、遺伝的アルゴリズムとヒューリスティック変異を用いたキノダイナミック計画手法GAKDを提案し、MPPI系手法より走行コストを最大20%改善した。
原題: A Genetic Approach to Gradient-Free Kinodynamic Planning in Uneven Terrains ／ Otobong Jerome, Alexandr Klimchik, Alexander Maloletov 他
日本語で読む → - 論文世界モデル画像認識
TesserAct: 4D身体化世界モデルの学習
RGB-DN動画を生成するビデオモデルを微調整し、身体化エージェントの行動に応じた4Dシーン予測を可能にする世界モデルを提案。
原題: TesserAct: Learning 4D Embodied World Models ／ Haoyu Zhen, Qiao Sun, Hongxin Zhang 他
日本語で読む → - 論文計画・制御ロボティクス
ダイナミクスを考慮した拡散モデルによる計画と制御
拡散モデルのノイズ除去過程にシステムのダイナミクスを組み込み、物理制約を満たす実行可能な軌道を生成するフレームワークを提案した。
原題: Dynamics-aware Diffusion Models for Planning and Control ／ Darshan Gadginmath, Fabio Pasqualetti
日本語で読む → - 論文走行可能領域推定/自己教師あり学習/オフロード自動運転ロボティクス
オンラインプロトタイプ適応を用いた自己教師あり走行可能領域学習：オフロード自動運転に向けて
手動アノテーション不要の自己教師あり学習で、BEV表現を入力に用いた走行可能領域推定手法を提案。走行中にプロトタイプをオンライン更新し、動的な環境変化に対応する。
原題: Self-Supervised Traversability Learning with Online Prototype Adaptation for Off-Road Autonomous Driving ／ Yafeng Bu, Zhenping Sun, Xiaohui Li 他
日本語で読む → - 論文群制御cs.MA
改良シミュレーテッドアニーリングと適応型人工ポテンシャル場を組み合わせたマルチUAV編隊障害物回避手法
人工ポテンシャル場の局所解や引力配分の問題を解決するため、改良シミュレーテッドアニーリングと適応型ポテンシャル場を統合し、リーダー・フォロワー型編隊で複数UAVの障害物回避を実現した。
原題: A Multi-UAV Formation Obstacle Avoidance Method Combined Improved Simulated Annealing and Adaptive Artificial Potential Field ／ Bo Ma, Yi Ji, Liyong Fang
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
II-NVM: 法線ベクトルを活用したマップの精度と一貫性を高めるSLAM
法線ベクトルの一貫性を利用して、近接する壁やドアを誤って同一平面として扱う「両面マッピング問題」を解決し、屋内SLAMのマップ精度と一貫性を向上させる手法を提案。
原題: II-NVM: Enhancing Map Accuracy and Consistency with Normal Vector-Assisted Mapping ／ Chengwei Zhao, Yixuan Li, Yina Jian 他
日本語で読む → - 論文検証機械学習
ニューラル知覚を伴う自律システムのシナリオベース合成検証
知覚DNNを持つ自律システムを、環境条件ごとのシナリオに分解し、確率的抽象化と記号推論で効率的に合成検証するフレームワークを提案。
原題: Scenario-based Compositional Verification of Autonomous Systems with Neural Perception ／ Christopher Watson, Rajeev Alur, Divya Gopinath 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
視触覚入力へのクロスモーダル注意を用いた強化学習による変形物体の把持
視覚と触覚の情報をクロスモーダル注意で融合する深層強化学習により、柔らかく壊れやすい変形物体を把持する制御を実現した研究。
原題: Grasping Deformable Objects via Reinforcement Learning with Cross-Modal Attention to Visuo-Tactile Inputs ／ Yonghyun Lee, Sungeun Hong, Min-gu Kim 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
全方向触覚センシングを備えた柔軟ロボットグリッパーAllTact Fin Ray
透明シリコーン製の柔軟フィンガー内部にカメラを配置し、全体変形と接触面の局所形状を同時に推定する全方向触覚センシング手法を提案した。
原題: AllTact Fin Ray: A Compliant Robot Gripper with Omni-Directional Tactile Sensing ／ Siwei Liang, Yixuan Guan, Jing Xu 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
AUTONAV：ロボット自律ナビゲーションのためのツール
ロボットの自律ナビゲーションに必要な地図作成・自己位置推定・経路計画を自動化するモジュール式ツールAUTONAVを提案し、屋内シミュレーションで地図と経路計画の生成例を示した。
原題: AUTONAV: A Toolfor Autonomous Navigation of Robots ／ Mir Md Sajid Sarwar, Sudip Samanta, Rajarshi Ray
日本語で読む → - 論文群制御AI
生成AI強化マルチエージェント強化学習による低高度UAV救助のタスク割当と探索最適化
UAV・地上ロボット・飛行船の協調フレームワークで救助タスクの割当と探索を最適化し、ハンガリアン法と生成拡散モデルベースのMADDPGを組み合わせて遅延とエネルギーを削減した研究。
原題: Task Assignment and Exploration Optimization for Low Altitude UAV Rescue via Generative AI Enhanced Multi-agent Reinforcement Learning ／ Xin Tang, Qian Chen, Wenjie Weng 他
日本語で読む → - 論文3Dグラウンディング画像認識
SORT3D: 大規模言語モデルを用いたゼロショット3Dグラウンディングのための空間オブジェクト中心推論ツールボックス
2Dの物体属性とヒューリスティックな空間推論ツールボックスをLLMの逐次推論能力と組み合わせ、テキスト-3Dデータなしで未知環境にゼロショット適用できる3Dグラウンディング手法を提案。
原題: SORT3D: Spatial Object-centric Reasoning Toolbox for Zero-Shot 3D Grounding Using Large Language Models ／ Nader Zantout, Haochen Zhang, Pujith Kachana 他
日本語で読む → - 論文音響設計physics.flu-dyn
プロペラの不快音低減に向けた不等間隔ブレードとトロイダル形状の音響解析
ドローン用プロペラの騒音問題に対し、トロイダル形状と不等間隔ブレード配置が心理音響的な不快感を低減するかを実験的に検証した。
原題: Acoustic Analysis of Uneven Blade Spacing and Toroidal Geometry for Reducing Propeller Annoyance ／ Nikhil Vijay, Will C. Forte, Ishan Gajjar 他
日本語で読む → - 論文運動計画制御
曲率制約付きベクトル場による非ホロノミックロボットの運動計画
非ホロノミックロボットの運動計画において、曲率制約を満たすベクトル場と飽和制御則を同時に設計するフレームワークを提案し、Ackermann型UGVと固定翼UAVで実証した。
原題: Curvature-Constrained Vector Field for Motion Planning of Nonholonomic Robots ／ Yike Qiao, Xiaodong He, An Zhuo 他
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制御制御
拡張カルマンフィルタに基づく階層型スライディングモード制御によるクアッドロータUAVの制御
拡張カルマンフィルタで状態推定を頑健化し、3種類の階層型スライディングモード制御を比較してクアッドロータUAVの軌道追従性能を実験的に検証した論文。
原題: A Class of Hierarchical Sliding Mode Control based on Extended Kalman filter for Quadrotor UAVs ／ Van Chung Nguyen, Hung Manh La
日本語で読む → - 論文ゲーム理論制御
相互学習と意図推定のための非線形一般和動的ゲームにおける相手認識型コスト推定
非線形一般和動的ゲームにおいて、各エージェントが相手の学習ダイナミクスを明示的にモデル化し、相手の目的関数を推定しながら自身の制御方策をリアルタイムで更新するN-PACEアルゴリズムを提案。
原題: Peer-Aware Cost Estimation in Nonlinear General-Sum Dynamic Games for Mutual Learning and Intent Inference ／ Seyed Yousef Soltanian, Wenlong Zhang
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
QuickGrasp: 点群を用いた軽量な対蹠把持計画
6自由度空間でのサンプリングをほぼ行わず、点群から物体表面の把持点を最適化で求める軽量な対蹠把持計画手法を提案した論文。
原題: QuickGrasp: Lightweight Antipodal Grasp Planning with Point Clouds ／ Navin Sriram Ravie, Keerthi Vasan M, Asokan Thondiyath 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
折り紙 inspired 再構成可能マニピュレータの物理再構成パラメータと制御器の共最適化
折り紙 inspired モジュールからなる腱駆動再構成マニピュレータにおいて、関節剛性を設計変数として強化学習で制御方策と共最適化し、衝突回避を伴う目標到達タスクを実現した。
原題: Co-optimizing Physical Reconfiguration Parameters and Controllers for an Origami-inspired Reconfigurable Manipulator ／ Zhe Chen, Li Chen, Hao Zhang 他
日本語で読む → - 論文手術ロボット/拡張現実ロボティクス
術者と学習者のセットアップ差異に依存しない拡張現実による手術ロボットの教示
術者と学習者でロボットの関節配置が異なっても専門家の模範動作を拡張現実で再生できるオープンソースシステムdV-STEARを開発し、初心者の腹腔鏡手術訓練成績を向上させた。
原題: Setup-Invariant Augmented Reality for Teaching by Demonstration with Surgical Robots ／ Alexandre Banks, Richard Cook, Septimiu E. Salcudean
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
RoboAct-CLIP: ロボティクス向け原子行動理解のための動画駆動型事前学習
ロボット動画を原子行動単位で再注釈したデータセットと、CLIPを時間的に脱結合する微調整戦略により、ロボット操作に重要な時系列行動意味を学習する手法を提案。
原題: RoboAct-CLIP: Video-Driven Pre-training of Atomic Action Understanding for Robotics ／ Zhiyuan Zhang, Yuxin He, Yong Sun 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 → - 論文産業応用/LLMエージェントAI
記憶拡張LLMによる3Dプリンティング作業指示の自律的統合手法
3Dプリンティングの作業指示と装置情報を自然言語化し、記憶拡張型LLMエージェントで干渉チェックしながら自律的に統合・割り当てする手法を提案した。
原題: A Memory-Augmented LLM-Driven Method for Autonomous Merging of 3D Printing Work Orders ／ Yuhao Liu, Maolin Yang, Pingyu Jiang
日本語で読む → - 論文測位・追跡ロボティクス
AIM: 音響慣性計測による屋内ドローン測位と追跡
ドローンの音響特性を利用し、GPSのない屋内や見通し外環境でも高精度に位置推定・追跡する手法を提案。市販マイクアレイで実装し、UWBより誤差を46%低減した。
原題: AIM: Acoustic Inertial Measurement for Indoor Drone Localization and Tracking ／ Yimiao Sun, Weiguo Wang, Luca Mottola 他
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 → - 論文群制御ロボティクス
劣化を予測する：ロボット群の故障耐性への予測的アプローチ
ロボット群の故障耐性において、故障が顕在化する前に予測して対処する予知保全の考え方を導入し、従来の事後対応型と比べて同等以上の性能が得られることを示した。
原題: Anticipating Degradation: A Predictive Approach to Fault Tolerance in Robot Swarms ／ James O'Keeffe
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
自己混合レーザー干渉法：音響センシングに代わる環境騒音耐性のある接触検知
自己混合レーザー干渉法（SMI）を用いたロボット指先による外部接触検知を周波数領域で検証し、広帯域環境騒音下で音響センシングより優れることを示した。
原題: Self-Mixing Laser Interferometry: In Search of an Ambient Noise-Resilient Alternative to Acoustic Sensing ／ Remko Proesmans, Thomas Lips, Francis wyffels
日本語で読む → - 論文把持動作予測画像認識
一人称視点の把持タスクにおける意図検出のための視線誘導型3D手動作予測
視線情報と手の動作履歴、環境物体データを統合し、把持対象の事前知識なしに将来の手の姿勢と関節位置を予測する手法を提案。ベクトル量子化変分オートエンコーダと自己回帰生成トランスフォーマーを用い、健常者によるパイロット研究で有効性を実証した。
原題: Gaze-Guided 3D Hand Motion Prediction for Detecting Intent in Egocentric Grasping Tasks ／ Yufei He, Xucong Zhang, Arno H. A. Stienen
日本語で読む → - 論文タスクプランニングcs.MA
ハイブリッドタスクプランニングによる適応型人間-ロボット協調ミッション
人間とロボットの協調作業において、タスクプランニングを実行可能計画の同定と不確実性を考慮したパレート最適計画の検証に分解するハイブリッド手法を提案し、ブドウ園での産業ケーススタディで有効性とスケーラビリティを示した。
原題: Adaptive Human-Robot Collaborative Missions using Hybrid Task Planning ／ Gricel Vázquez, Alexandros Evangelidis, Sepeedeh Shahbeigi 他
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