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 →- 論文ナビゲーションロボティクス
長距離ナビゲータ（LRN）：メトリックマップを超えてロボットの計画視野を拡張
カメラ画像から「進めるフロンティア」を学習し、屋外ナビゲーションの計画視野を拡張する手法を提案。ラベルなし動画で学習でき、既存スタックに組み込むと人的介入と意思決定時間を削減。
原題: Long Range Navigator (LRN): Extending robot planning horizons beyond metric maps ／ Matt Schmittle, Rohan Baijal, Nathan Hatch 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
変形可能な表面における触覚センシングのための学習強化型電子皮膚：電気インピーダンストモグラフィに基づくアプローチ
EITベースの触覚センサは軟体ロボットに有望だが表面変形で性能が劣化する問題に対し、深層学習で変形情報とEITデータを融合し触覚再構成する手法を提案し、シミュレーションとハイドロゲル電子皮膚実験で有効性を示した。
原題: Learning-enhanced electronic skin for tactile sensing on deformable surface based on electrical impedance tomography ／ Huazhi Dong, Xiaopeng Wu, Delin Hu 他
日本語で読む → - 論文位置認識/sim2realロボティクス
悪天候下でのLiDAR位置認識を実現する反復型タスク駆動フレームワーク
雨・雪・霧で劣化したLiDAR点群を復元モジュールと位置認識モジュールの反復学習で相互に改善し、悪天候でも頑健な位置認識を可能にするITDNetを提案した。
原題: An Iterative Task-Driven Framework for Resilient LiDAR Place Recognition in Adverse Weather ／ Xiongwei Zhao, Xieyuanli Chen, Xu Zhu 他
日本語で読む → - 論文3Dセグメンテーションロボティクス
GraphSeg: グラフの辺追加と縮約によるセグメント化された3D表現
深度情報なしの少数の2D画像から、2Dの類似度と推定3D構造の二重対応グラフを構築し、辺の追加とグラフ縮約で一貫した3D物体セグメンテーションを生成する手法。
原題: GraphSeg: Segmented 3D Representations via Graph Edge Addition and Contraction ／ Haozhan Tang, Tianyi Zhang, Oliver Kroemer 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
HERB: 人間拡張強化学習によるビンパッキング
人間のデモンストレーションを活用した強化学習フレームワークHERBを提案し、多様な3D物体のパッキングを効率的かつ安定して行う。
原題: HERB: Human-augmented Efficient Reinforcement learning for Bin-packing ／ Gojko Perovic, Nuno Ferreira Duarte, Atabak Dehban 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
FERMI: ハイブリッド伝搬モデルとスケーラブルな自律データ収集による柔軟な電波マッピング
物理ベースの直接波モデルとニューラルネットを組み合わせて複雑環境の電波伝搬を少ないデータで学習し、マルチロボットによる自律的なデータ収集計画で大規模な電波マップを効率的に構築する手法を提案。
原題: FERMI: Flexible Radio Mapping with a Hybrid Propagation Model and Scalable Autonomous Data Collection ／ Yiming Luo, Yunfei Wang, Hongming Chen 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーション制御
複数クアッドロータによる協調ケーブル吊り下げ輸送のためのイベントトリガ型非線形モデル予測制御
複数のクアッドロータがケーブルで吊り下げた荷物を協調輸送するため、イベントトリガ型分散NMPCを提案し、計算・通信資源を削減しつつ障害物回避や軌道追従を実現した。
原題: Event-Triggered Nonlinear Model Predictive Control for Cooperative Cable-Suspended Payload Transportation with Multi-Quadrotors ／ Tohid Kargar Tasooji, Sakineh Khodadadi, Guangjun Liu
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
MuTRAP：ロボットタスクプランニングを攻撃するマルチトリガートロイの木馬
LLMを用いたロボットタスクプランナーに対し、少数のタスク特化パラメータでバックドアを注入し、複数のトリガーで悪意ある行動を引き起こす初のマルチトリガートロイ攻撃手法を提案。
原題: MuTRAP: Multi-trigger Trojans Attacking Robot Task Planning Systems ／ Mohaiminul Al Nahian, Zainab Altaweel, David Reitano 他
日本語で読む → - 論文安全制御制御
バリア状態を用いた安全埋め込み適応制御
パラメータ不確かさを持つ非線形システムに対し、バリア状態を拡張した適応制御則を設計し、安全性と性能を両立させる手法を提案した。
原題: Safety Embedded Adaptive Control Using Barrier States ／ Maitham F. AL-Sunni, Hassan Almubarak, John M. Dolan
日本語で読む → - 論文VLA自然言語
ConformalNL2LTL：自然言語指示を時間論理式へ変換する適合的保証付き手法
大規模言語モデルと適合予測を組み合わせ、自然言語の指示を線形時間論理式に変換する際の正しさをユーザー指定の成功率で保証しつつ、人手介入を最小化する手法を提案。
原題: ConformalNL2LTL: Translating Natural Language Instructions into Temporal Logic Formulas with Conformal Correctness Guarantees ／ David Smith Sundarsingh, Jun Wang, Jyotirmoy V. Deshmukh 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
ORCA: オープンソースで信頼性が高く低コストな人間型ロボットハンドによる途切れない器用なタスク学習
材料費2,000 CHF以下で8時間以内に組み立て可能な17自由度の腱駆動型ロボットハンドORCAを開発し、テレオペレーションや模倣学習、sim-to-real強化学習で性能を実証した。
原題: ORCA: An Open-Source, Reliable, Cost-Effective, Anthropomorphic Robotic Hand for Uninterrupted Dexterous Task Learning ／ Clemens C. Christoph, Maximilian Eberlein, Filippos Katsimalis 他
日本語で読む → - 論文移動ロボットロボティクス
動的環境における自律移動ロボットのための因果性強化意思決定
因果推論を用いて人間行動や環境要因をモデル化し、ロボットがタスクの実行タイミングと戦略を適切に判断する枠組みを提案。倉庫環境でのバッテリー消費と人間の妨害を考慮した意思決定を実現する。
原題: Causality-enhanced Decision-Making for Autonomous Mobile Robots in Dynamic Environments ／ Luca Castri, Gloria Beraldo, Nicola Bellotto
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
AuDeRe: LLMによるロボット計画・制御の戦略自動決定と実現
タスク記述や環境制約に基づき、LLMが適切な計画・制御アルゴリズムを選択し、APIを呼び出して実行するフレームワークを提案。性能フィードバックによる反復推論で選択を洗練させ、ロボットの自律性を高める。
原題: AuDeRe: Automated Strategy Decision and Realization in Robot Planning and Control via LLMs ／ Yue Meng, Fei Chen, Yongchao Chen 他
日本語で読む → - 論文自律探索ロボティクス
初見で地図を描く：ロボット自律探索のための軽量ニューラルネットワークによる屋内構造予測手法
屋内環境の未観測領域を軽量なニューラルネットで予測し、従来のフロンティア探索より探索時間を46.5%短縮しつつ高い被覆率と再構成精度を実現した。
原題: Mapping at First Sense: A Lightweight Neural Network-Based Indoor Structures Prediction Method for Robot Autonomous Exploration ／ Haojia Gao, Haohua Que, Kunrong Li 他
日本語で読む → - 論文位置認識ロボティクス
拡散モデルによるロバストなLiDAR位置認識
建設現場のロボットの大域的な再位置推定のため、実大規模メッシュから生成した合成LiDAR点群でPointNet++をバックボーンとする拡散モデルを訓練し、単一の点群から複数の位置候補を予測する手法を提案した。
原題: Diffusion Based Robust LiDAR Place Recognition ／ Benjamin Krummenacher, Jonas Frey, Turcan Tuna 他
日本語で読む → - 論文HRIロボティクス
人間の行動観察に基づくロボットの失敗説明の適応
人間の表情・視線・ジェスチャーから混乱を予測し、ロボットが失敗時の説明の詳細度を適応させる手法を提案・評価した。
原題: Adapting Robot's Explanation for Failures Based on Observed Human Behavior in Human-Robot Collaboration ／ Andreas Naoum, Parag Khanna, Elmira Yadollahi 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
マルチモーダルセンシングを内蔵した高出力グリッパによる知覚駆動型把持
高出力把持とカメラ・ToF・IMU・マイクを内蔵したモジュール式グリッパを開発し、知覚駆動型の把持を実現した。
原題: A High-Force Gripper with Embedded Multimodal Sensing for Powerful and Perception Driven Grasping ／ Edoardo Del Bianco, Davide Torielli, Federico Rollo 他
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
マルチモーダル実演学習による人間とロボットの行動アラインメント
RGB動画の人間実演とボクセル化RGB-D空間のロボット実演を統合的にモデル化し、pick and placeタスクで人間意図とロボット行動の対応を学習する枠組みを提案した。
原題: Toward Aligning Human and Robot Actions via Multi-Modal Demonstration Learning ／ Azizul Zahid, Jie Fan, Farong Wang 他
日本語で読む → - 論文触覚画像認識
X-Capture: マルチセンサー学習のためのオープンソース携帯デバイス
RGBD画像・触覚・打音を同時に収集できる1000ドル以下のオープンソース携帯デバイスを開発し、500物体のデータセットを構築してマルチモーダル表現学習の有効性を示した。
原題: X-Capture: An Open-Source Portable Device for Multi-Sensory Learning ／ Samuel Clarke, Suzannah Wistreich, Yanjie Ze 他
日本語で読む → - 論文HDマッピングロボティクス
HDマッピングのための車線トポロジー推論に関する簡潔なサーベイ
HDマップ構築のための車線トポロジー推論手法を、手続き的モデリング・航空画像・車載センサの3パラダイムに分類し、評価指標やベンチマーク性能、課題と今後の方向性を整理したサーベイ論文。
原題: A Concise Survey on Lane Topology Reasoning for HD Mapping ／ Yi Yao, Miao Fan, Shengtong Xu 他
日本語で読む → - 論文走行可能性推定ロボティクス
道はどこだ？モバイルロボティクスにおける高速走行可能性推定のためのHuman-in-the-Loop理解
人間が必要に応じてアノテーションを提供するHuman-in-the-Loop手法により、基盤モデルを用いて少ない注釈から高速に学習し、走行可能性を高精度に推定する。
原題: Do You Know the Way? Human-in-the-Loop Understanding for Fast Traversability Estimation in Mobile Robotics ／ Andre Schreiber, Katherine Driggs-Campbell
日本語で読む → - 論文ロボティクスロボティクス
飛行船による犯罪現場分析
屋内犯罪現場の証拠を汚染せずに記録するため、飛行船にカメラやLiDARを搭載し、気流をほとんど発生させずに観察できることを実証した。
原題: Blimp-based Crime Scene Analysis ／ Martin Cooney, Fernando Alonso-Fernandez
日本語で読む → - 論文自己位置推定/点群レジストレーションロボティクス
地下環境における自己位置再推定のための点群レジストレーションフレームワーク
事前の点群地図を用い、ISS・FPFH・NDT・ICPを組み合わせたロバストな点群位置合わせにより、粉塵や照明不良の地下環境でもロボットの自己位置を再推定する手法を提案した。
原題: A Pointcloud Registration Framework for Relocalization in Subterranean Environments ／ David Akhihiero, Jason N. Gross
日本語で読む → - 論文自動運転/強化学習/計画機械学習
CaRL: 単純な報酬でスケーラブルな計画ポリシーを学習する
自動運転の計画タスクにおいて、経路完了という単一の直感的な報酬を主に最適化する新しい報酬設計を提案し、PPOを大規模ミニバッチで効率的にスケールさせることで、CARLAとnuPlanで優れた性能を達成した。
原題: CaRL: Learning Scalable Planning Policies with Simple Rewards ／ Bernhard Jaeger, Daniel Dauner, Jens Beißwenger 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
SPARKハンド：環境制約下での垂直受動把持のためのKempe機構を用いたすくい・つまみ適応ロボットハンド
Kempeリンク機構と平行リンクを組み合わせた受動適応指により、卓上などの制約環境でつまみとすくいを自動切替して薄平物体も把持できる2指ハンドを開発した。
原題: SPARK Hand: Scooping-Pinching Adaptive Robotic Hand with Kempe Mechanism for Vertical Passive Grasp in Environmental Constraints ／ Jiaqi Yin, Tianyi Bi, Wenzeng Zhang
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
触覚センシングによる多脚細長ロボットの垂直障害物踏破
触覚アンテナと足裏接触センサーを組み合わせ、体の上下うねりを動的に調整することで、多脚細長ロボットが自分の身長の5倍までの障害物を登れるようにした研究。
原題: Tactile sensing enables vertical obstacle negotiation for elongate many-legged robots ／ Juntao He, Baxi Chong, Massimiliano Iaschi 他
日本語で読む → - 論文動作計画ロボティクス
経路データベース誘導による動作計画
過去の経路データベースを探索木の展開ヒューリスティックとして利用し、探索中にデータベースを更新する動作計画手法を提案。
原題: Path Database Guidance for Motion Planning ／ Amnon Attali, Praval Telagi, Marco Morales 他
日本語で読む → - 論文認知マップロボティクス
視覚的プレイスセル符号化：空間表現と認知マップの計算モデル
ロボットカメラの画像特徴をクラスタリングし、RBFでプレイスセル様の発火を再現する生物模倣モデルを提案し、空間的近接性や境界識別などの特性を検証した。
原題: Visual Place Cell Encoding: A Computational Model for Spatial Representation and Cognitive Mapping ／ Chance J. Hamilton, Alfredo Weitzenfeld
日本語で読む → - 論文複合現実ロボティクス
ガウススプラッティングによるグリーンなロボティック複合現実
ロボット複合現実システムにおいて、ガウススプラッティングで環境をモデル化し、画像アップロードを削減することで通信エネルギーを10分の1以下に抑える手法を提案した。
原題: Green Robotic Mixed Reality with Gaussian Splatting ／ Chenxuan Liu, He Li, Zongze Li 他
日本語で読む → - 論文軌道予測ロボティクス
確率的目標のための仮想目標軌道予測
条件付き正規化フローで目標の確率的な将来軌道分布を学習し、時系列k-meansで代表的な仮想目標軌道にクラスタリングする手法を提案。
原題: Virtual Target Trajectory Prediction for Stochastic Targets ／ Marc Schneider, Renato Loureiro, Torbjørn Cunis 他
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