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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
AirVista-II: 動的シーン意味理解に向けた身体性UAVのエージェントシステム
動的環境でUAVが人間の介入なしにシーンを意味理解・推論できるよう、エージェントによるタスク識別・スケジューリングとマルチモーダル知覚、キーフレーム抽出を統合したエンドツーエンドシステムを提案。ゼロショットで多様なUAV動的シーンにおいて高品質な意味理解を実現した。
原題: AirVista-II: An Agentic System for Embodied UAVs Toward Dynamic Scene Semantic Understanding ／ Fei Lin, Yonglin Tian, Tengchao Zhang 他
日本語で読む → - 論文制御バリア関数ロボティクス
時変制御バリア関数を用いた移動車両上への複数UAVの衝突回避着陸
移動する地上車両の上に複数のドローンを安全かつ正確に着陸させるため、時変制御バリア関数で衝突回避と着陸を同時に実現する集中制御手法を提案した。
原題: Collision-free landing of multiple UAVs on moving ground vehicles using time-varying control barrier functions ／ Viswa Narayanan Sankaranarayanan, Akshit Saradagi, Sumeet Satpute 他
日本語で読む → - 論文モデルベース強化学習ロボティクス
モデルベース強化学習による劣駆動システムの大域制御学習
MC-PILCOというモデルベース強化学習手法を用いて、ペンダボットとアクロボットの大域的な制御方策を学習し、RealAIGym競技会での優位性を示した論文。
原題: Learning global control of underactuated systems with Model-Based Reinforcement Learning ／ Niccolò Turcato, Marco Calì, Alberto Dalla Libera 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 → - 論文群制御ロボティクス
Neural ATTF: 生涯マルチエージェント経路計画へのスケーラブルな解法
倉庫自動化などのMAPD問題に対し、学習ベースの経路計画Neural STA*と優先度付きタスク割当PGTMを組み合わせ、動的環境でのスケーラビリティと効率を向上させたフレームワークを提案。
原題: Neural ATTF: A Scalable Solution to Lifelong Multi-Agent Path Planning ／ Kushal Shah, Jihyun Park, Seung-Kyum Choi
日本語で読む → - 論文3D視覚グラウンディング画像認識
DSM: 3D視覚グラウンディングのための多様なセマンティックマップの構築
VLM由来の外観・物理特性・アフォーダンスを統合したセマンティックマップDSMを構築し、構造化推論で3D視覚グラウンディングの精度と解釈性を向上させた。
原題: DSM: Constructing a Diverse Semantic Map for 3D Visual Grounding ／ Qinghongbing Xie, Zijian Liang, Fuhao Li 他
日本語で読む → - 論文3D物体認識画像認識
LM-MCVT: 軽量マルチモーダル・マルチビュー畳み込みVision Transformerによる3D物体認識
複数視点の画像をエントロピー基準で統合する軽量な畳み込みVision Transformerを提案し、合成・実世界の3D物体認識で高精度を達成した。
原題: LM-MCVT: A Lightweight Multi-modal Multi-view Convolutional-Vision Transformer Approach for 3D Object Recognition ／ Songsong Xiong, Hamidreza Kasaei
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 → - 論文状態推定制御
BLDCモータのゼロショット速度推定のためのインコンテキスト学習
Transformerベースのインコンテキスト学習を用いて、電気的測定のみからセンサレスBLDCモータの速度をゼロショット推定する手法を提案し、低速域でカルマンフィルタを上回る性能を示した。
原題: In-Context Learning for Zero-Shot Speed Estimation of BLDC motors ／ Alessandro Colombo, Riccardo Busetto, Valentina Breschi 他
日本語で読む → - 論文キャリブレーション画像認識
キャリブ済みか否か？LiDARとカメラのリアルタイム誤キャリブレーション検出
LiDARとカメラの外部キャリブレーション状態を、パラメータ回帰ではなく二値分類として対照学習で判定し、高精度・低遅延で誤キャリブレーションを検出する手法を提案。
原題: Cal or No Cal? -- Real-Time Miscalibration Detection of LiDAR and Camera Sensors ／ Ilir Tahiraj, Jeremialie Swadiryus, Felix Fent 他
日本語で読む → - 論文社会ナビゲーションロボティクス
SAP-CoPE: インフラセンサノードとの協調姿勢推定を用いた社会性を考慮した計画
屋内環境で自律走行するため、インフラカメラとLiDARを協調させて人間の3D姿勢を推定し、心理的なパーソナルスペースを考慮したMPCで社会的に快適な経路計画を行うシステムを提案。
原題: SAP-CoPE: Social-Aware Planning using Cooperative Pose Estimation with Infrastructure Sensor Nodes ／ Minghao Ning, Yufeng Yang, Shucheng Huang 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 → - 論文マニピュレーションロボティクス
自己受け渡しの分類体系
料理中の21人の12時間以上の映像を人手で注釈し、自分の両手間で物体を受け渡す「自己受け渡し」の初の体系的分類を構築。さらに視覚言語モデルでその種類を分類できることを示した。
原題: A Taxonomy of Self-Handover ／ Naoki Wake, Atsushi Kanehira, Kazuhiro Sasabuchi 他
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 → - 論文模倣学習ロボティクス
精密ラベル付き人間デモンストレーションによる模倣学習
手持ちグリッパに識別しやすい色を付けてRANSACとICPでエンドエフェクタ姿勢を高精度に推定し、人間デモを模倣学習に活用できるようにした研究。
原題: Imitation Learning with Precisely Labeled Human Demonstrations ／ Yilong Song
日本語で読む → - 論文モデル縮約/制御制御
高次元ダイナミクスを制御する：スペクトル部分多様体への最適射影の学習
高次元非線形システムを低次元モデルに縮約する際、スペクトル部分多様体への最適な射影をデータから学習し、ロボット制御の精度を最大5倍改善した。
原題: Taming High-Dimensional Dynamics: Learning Optimal Projections onto Spectral Submanifolds ／ Hugo Buurmeijer, Luis A. Pabon, John Irvin Alora 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
安定かつロバストなマルチコンタクトマニピュレーションのための計画フレームワーク
マルチコンタクト操作を接触平衡間の準静的過程として捉え、接触安定性とセンサノイズへのロバスト性を明示的に評価する計画・最適化問題として定式化し、双腕でのペグ挿入タスクで有効性を示した研究。
原題: A Planning Framework for Stable Robust Multi-Contact Manipulation ／ Lin Yang, Sri Harsha Turlapati, Zhuoyi Lu 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 → - 論文最適制御ロボティクス
時間スケーリングを伴う線形および区分アフィン最適制御のための新しい半正定値緩和
時間スケーリングを含む線形・区分アフィン系の最適制御問題に対し、計算負荷を抑えつつタイトな半正定値緩和を提案し、単一の半正定値計画問題として解く手法を開発した。
原題: A New Semidefinite Relaxation for Linear and Piecewise-Affine Optimal Control with Time Scaling ／ Lujie Yang, Tobia Marcucci, Pablo A. Parrilo 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
過信せず協調せよ：極限海況下の水中タスクに向けたFIMとRLに基づくUSV-AUV協調システム
極限海況での水中タスク性能を高めるため、フィッシャー情報行列でUSVの経路を最適化して複数AUVの位置推定精度を上げ、強化学習でAUV群の協調計画・制御を行うUSV-AUV協調システムを開発した。
原題: Never too Cocky to Cooperate: An FIM and RL-based USV-AUV Collaborative System for Underwater Tasks in Extreme Sea Conditions ／ Jingzehua Xu, Guanwen Xie, Jiwei Tang 他
日本語で読む → - 論文3D認識画像認識
Safe-Construct: 建設現場の安全違反認識を3Dマルチビュー関与タスクとして再定義
建設現場の安全違反を、作業者と物体の3D空間的な関与として捉える新しい枠組みを提案し、合成データ生成器とともに、遮蔽や照明変化に頑健な認識を実現した。
原題: Safe-Construct: Redefining Construction Safety Violation Recognition as 3D Multi-View Engagement Task ／ Aviral Chharia, Tianyu Ren, Tomotake Furuhata 他
日本語で読む → - 論文キャリブレーションロボティクス
2Dガウシアンスプラッティングによる堅牢なLiDAR-カメラキャリブレーション
LiDAR点群から2DGSを再構成し、光度損失に再投影・三角測量損失を組み合わせてLiDAR-カメラ間の外部パラメータをターゲットレスで高精度に推定する手法を提案。
原題: Robust LiDAR-Camera Calibration with 2D Gaussian Splatting ／ Shuyi Zhou, Shuxiang Xie, Ryoichi Ishikawa 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
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