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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sim2realロボティクス
DVS: 移動ロボットタスクのための動的仮想現実シミュレーションプラットフォーム
歩行者行動モデリングや大規模編集可能シーン、モーションキャプチャによる仮想現実同期を統合し、歩行者軌道予測や経路計画、把持などの移動ロボットタスクを支援するシミュレーションプラットフォームを提案した。
原題: Demonstrating DVS: Dynamic Virtual-Real Simulation Platform for Mobile Robotic Tasks ／ Zijie Zheng, Zeshun Li, Yunpeng Wang 他
日本語で読む → - 論文水中ロボット/制御配分ロボティクス
高い機動性を持つ生体模倣型劣駆動AUVの効率的な制御配分と3次元軌道追従
4つのアクチュエータしか持たない生体模倣型AUVで、解析的な制御配分と適応ハイブリッドフィードバック制御を組み合わせ、シミュレーションで6自由度、実機で5自由度の3次元軌道追従を高精度・高効率に実現した。
原題: Efficient Control Allocation and 3D Trajectory Tracking of a Highly Manoeuvrable Under-actuated Bio-inspired AUV ／ Walid Remmas, Christian Meurer, Yuya Hamamatsu 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
変換・並進占有格子地図：2次元深層学習による改良SLAM
3D SLAMの姿勢推定技術を2Dに応用し、GANと深層強化学習によるデータ生成でSLAM誤差を補正して占有格子地図の品質を高める手法を提案した論文。
原題: Transformation & Translation Occupancy Grid Mapping: 2-Dimensional Deep Learning Refined SLAM ／ Leon Davies, Baihua Li, Mohamad Saada 他
日本語で読む → - 論文物理情報機械学習ロボティクス
不確かさを定量化したポート・ハミルトニアンモデルによるプラグアンドプレイ物理情報学習
分布外の観測に対して外れ値を検出し、予測器を物理整合的な分散ポート・ハミルトニアンモデルへ切り替えることで、信頼できる物理情報に基づく軌道予測を実現するフレームワークを提案した。
原題: Plug-and-Play Physics-informed Learning using Uncertainty Quantified Port-Hamiltonian Models ／ Kaiyuan Tan, Peilun Li, Jun Wang 他
日本語で読む → - 論文Human-in-the-Loop強化学習AI
実世界のHuman-in-the-Loop深層強化学習を設計するための体系的手法：顕著な特徴、課題、トレードオフ
人間の入力（報酬・行動・実演）を統合した多層階層型HITL強化学習アルゴリズムを提案し、敵ドローン迎撃UAV問題で有効性を検証した。
原題: A Systematic Approach to Design Real-World Human-in-the-Loop Deep Reinforcement Learning: Salient Features, Challenges and Trade-offs ／ Jalal Arabneydi, Saiful Islam, Srijita Das 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
Graph2Nav: ロボットナビゲーションのための3D物体関係グラフ生成
2Dのパノプティックシーングラフを3D意味マッピングで拡張し、屋内・屋外両方で使えるリアルタイム3D物体関係グラフを生成する枠組みを提案。LLMベースのプランナーと統合し、実環境の物体探索タスクで探索効率が向上することを示した。
原題: Graph2Nav: 3D Object-Relation Graph Generation to Robot Navigation ／ Tixiao Shan, Abhinav Rajvanshi, Niluthpol Mithun 他
日本語で読む → - 論文海洋ロボティクス/セグメンテーション画像認識
リアルタイム海底セグメンテーションとマッピング
AUVが海草ポシドニア・オセアニカの群落境界を自律的に調査できるよう、Mask R-CNNによる画像セグメンテーションと境界追跡を組み合わせたフレームワークを提案し、実画像とシミュレーションで検証した。
原題: Real-time Seafloor Segmentation and Mapping ／ Michele Grimaldi, Nouf Alkaabi, Francesco Ruscio 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
LSTMを用いた高速時変速度目標の方位のみ追跡と周回
方位情報のみから時変速度で動く目標の位置と速度をLSTMで推定し、固定距離で周回する制御手法を提案した論文。
原題: Bearing-Only Tracking and Circumnavigation of a Fast Time-Varied Velocity Target Utilising an LSTM ／ Mitchell Torok, Mohammad Deghat, Yang Song
日本語で読む → - 論文飛行ロボット制御ロボティクス
無線ネットワークにおける空中通信のための全方向型マルチロータ航空機のロバスト計画と制御
3次元位置と姿勢を独立に制御できる全方向型マルチロータ航空機(o-MRAV)を、無線通信ネットワークのロバストな計画・制御に応用し、従来の劣駆動型(u-MRAV)と比較してその利点を整理した。
原題: Robust Planning and Control of Omnidirectional MRAVs for Aerial Communications in Wireless Networks ／ Giuseppe Silano, Daniel Bonilla Licea, Hajar El Hammouti 他
日本語で読む → - 論文車両制御制御
内燃機関車両の自動運転レースにおける縦方向制御
自動運転レース向けに、高レベルの軌道追従指令をスロットル・ブレーキ圧・ギアなどの低レベル操作に変換する縦方向制御を提案し、実車実験で検証した。
原題: Longitudinal Control for Autonomous Racing with Combustion Engine Vehicles ／ Phillip Pitschi, Simon Sagmeister, Sven Goblirsch 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
REALM: 人間とロボットの相互作用における学習モデルのためのリアルタイム支援推定
ロボットの行動不確実性に基づき、異なる人間の支援メカニズムの価値を推定し、必要なフィードバックを最小限に抑える手法を提案。
原題: REALM: Real-Time Estimates of Assistance for Learned Models in Human-Robot Interaction ／ Michael Hagenow, Julie A. Shah
日本語で読む → - 論文sim2real画像認識
DRAWER: 実環境のリアリズムを備えたデジタル再構築と関節構造の再現
室内シーンの動画から、細部まで再現されたフォトリアルで操作可能なデジタル環境を自動生成するフレームワークを提案し、ゲーム制作やロボティクスのsim-to-real転移に応用した。
原題: DRAWER: Digital Reconstruction and Articulation With Environment Realism ／ Hongchi Xia, Entong Su, Marius Memmel 他
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
ソフトスチュワートプラットフォームにおける力と速度
柔らかいアクチュエータを用いた6自由度パラレル機構を開発し、剛体に匹敵する力・速度・作業空間を実現した。
原題: Force and Speed in a Soft Stewart Platform ／ Jake Ketchum, James Avtges, Millicent Schlafly 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
DoorBot: 触覚フィードバックを用いた実環境でのドア開けのための閉ループタスク計画と操作
触覚フィードバックを活用した閉ループ階層制御により、未知の多様なドアを実環境で開けるロボットシステムを提案し、20種類の未知ドアで90%の成功率を達成した。
原題: DoorBot: Closed-Loop Task Planning and Manipulation for Door Opening in the Wild with Haptic Feedback ／ Zhi Wang, Yuchen Mo, Shengmiao Jin 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
形状事前分布で強化したNeRFによる透明物体把持
NeRFで透明物体の3D情報を再構成し、形状事前分布による補完と姿勢推定で不完全な部分を補って、実環境での把持予測を実現した。
原題: NeRF-Based Transparent Object Grasping Enhanced by Shape Priors ／ Yi Han, Zixin Lin, Dongjie Li 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
MAPLE: 一人称視点動画から学習した器用なロボット操作の事前知識のエンコード
一人称視点の大規模動画から物体との接触点と手の姿勢を予測する特徴を学習し、それを用いて器用なロボット操作の政策を訓練する手法を提案。シミュレーションと実機の17自由度ハンドで有効性を示した。
原題: MAPLE: Encoding Dexterous Robotic Manipulation Priors Learned From Egocentric Videos ／ Alexey Gavryushin, Xi Wang, Robert J. S. Malate 他
日本語で読む → - 論文人間ロボット相互作用HCI
注意を超えて：ロボットによる客観的排除が主観的排除に変わる閾値の解明
ロボットAmecaが主導する集団面接実験で、ロボットの注意配分による客観的排除が主観的排除として知覚される閾値を特定し、気分や欲求充足への影響を分析した。
原題: Beyond Attention: Investigating the Threshold Where Objective Robot Exclusion Becomes Subjective ／ Clarissa Sabrina Arlinghaus, Ashita Ashok, Ashim Mandal 他
日本語で読む → - 論文安全制御/ナビゲーションロボティクス
制御バリア関数を用いたマルチロータ向け組み込み安全反応ナビゲーション
オンボードの距離センサのみから複合制御バリア関数を構成し、PX4オートパイロットに統合した安全フィルタで、未知環境でのドローン衝突回避を実現した。
原題: Embedded Safe Reactive Navigation for Multirotors Systems using Control Barrier Functions ／ Nazar Misyats, Marvin Harms, Morten Nissov 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
触覚情報を用いた剛体回転のための相補フィルタ
力と視覚センサを組み合わせ、超二次曲面で物体形状を表現することで、3次元回転姿勢を推定する相補フィルタを提案し、双腕ロボットで有効性を示した。
原題: Haptic-based Complementary Filter for Rigid Body Rotations ／ Amit Kumar, Domenico Campolo, Ravi N. Banavar
日本語で読む → - 論文軌道予測ロボティクス
動的意図クエリを用いたMotion Transformerベースの軌道予測
自動運転の軌道予測において、MTRモデルの静的な意図点をシーンごとの動的な意図点に置き換えることで、特に長期的な予測精度を向上させた研究。
原題: Dynamic Intent Queries for Motion Transformer-based Trajectory Prediction ／ Tobias Demmler, Lennart Hartung, Andreas Tamke 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
冗長ロボットによる複数タスクの同時実行を可能にする価値反復学習
冗長ロボットが複数の制御タスクを優先度スタックで同時に実行できるよう、タスク独立性を定義した新たな価値反復法を提案した論文。
原題: Value Iteration for Learning Concurrently Executable Robotic Control Tasks ／ Sheikh A. Tahmid, Gennaro Notomista
日本語で読む → - 論文HRIロボティクス
公共空間におけるロボットの意味づけ：ゴミ箱ロボットの実証研究
公共空間に2台のゴミ箱ロボットを配備し、274件の人間-ロボット相互作用と65人へのインタビューを分析して、人々がロボットをどう理解し意味づけるかを調査した。
原題: Making Sense of Robots in Public Spaces: A Study of Trash Barrel Robots ／ Fanjun Bu, Kerstin Fischer, Wendy Ju
日本語で読む → - 論文質問による学習HCI
タスクが鍵：家庭サービスにおける人間の質問行動の調査とロボットの質問による学習
家庭サービスロボットの「質問による学習」に向けて、冷蔵庫整理とカクテル作りという2種類のタスクで人間がどのように質問するかを28名の実験で分析し、タスク構造に応じて質問の種類や順序が変わることを明らかにした。
原題: Task Matters: Investigating Human Questioning Behavior in Different Household Service for Learning by Asking Robots ／ Yuanda Hu, Hou Jiani, Zhang Junyu 他
日本語で読む → - 論文マルチエージェント強化学習cs.MA
MARFT: マルチエージェント強化学習ファインチューニング
LLMベースのマルチエージェントシステムを強化学習でファインチューニングするための新しい定式化とフレームワークを提案し、従来のマルチエージェント強化学習との違いを分析した。
原題: MARFT: Multi-Agent Reinforcement Fine-Tuning ／ Junwei Liao, Muning Wen, Jun Wang 他
日本語で読む → - 論文ロボットマニピュレーションロボティクス
編み物ロボット：深層学習による布地パターンの逆解析手法
布地画像から編み目パターンを深層学習で推定し、ロボットが編み機を自動制御できるようにする二段階パイプラインを提案した研究。
原題: Knitting Robots: A Deep Learning Approach for Reverse-Engineering Fabric Patterns ／ Haoliang Sheng, Songpu Cai, Xingyu Zheng 他
日本語で読む → - 論文測位・データセットロボティクス
MILUV: UWBと視覚を用いたマルチUAV屋内測位データセット
3機のドローンによるUWB測距・ステレオ/単眼カメラ・IMU・モーションキャプチャの同時計測データを217分・36実験分公開し、マルチロボット測位アルゴリズムの評価基盤を提供する。
原題: MILUV: A Multi-UAV Indoor Localization dataset with UWB and Vision ／ Mohammed Ayman Shalaby, Syed Shabbir Ahmed, Nicholas Dahdah 他
日本語で読む → - 論文軌道計画制御
予測不確かさを考慮したモデル予測制御による障害物回避の軌道計画
動的障害物の将来位置を確率的に予測し、マハラノビス距離に基づく制約を用いたMPCで、ROS2/Nav2上で衝突回避しながら経路追従する軌道プランナを提案した論文。
原題: Trajectory Planning with Model Predictive Control for Obstacle Avoidance Considering Prediction Uncertainty ／ Eric Schöneberg, Michael Schröder, Daniel Görges 他
日本語で読む → - 論文モデル予測制御ロボティクス
学習ベース近似非線形モデル予測制御によるモーションキューイング
直列ロボット型モーションシミュレータ向けに、非線形モデル予測制御(NMPC)の挙動を模倣するポリシーネットワークをオフライン学習させ、NMPCと同等の品質を保ちつつ約400倍高速なリアルタイムモーションキューイングを実現した。
原題: Learning-Based Approximate Nonlinear Model Predictive Control Motion Cueing ／ Camilo Gonzalez Arango, Houshyar Asadi, Mohammad Reza Chalak Qazani 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
BT-ACTION：行動木とLLMを活用したユーザ指示のモジュール的理解のためのテスト駆動型アプローチ
行動木（BT）のモジュール構造とLLMを組み合わせ、複雑なユーザ指示からロボットの行動系列を生成するテスト駆動型手法を提案し、料理支援タスクでのユーザ研究で直接LLMプロンプトより誤りが少なく信頼性が高いことを示した。
原題: BT-ACTION: A Test-Driven Approach for Modular Understanding of User Instruction Leveraging Behaviour Trees and LLMs ／ Alexander Leszczynski, Sarah Gillet, Iolanda Leite 他
日本語で読む → - 論文ロボットモデリングロボティクス
拡張URDF：ロボット記述における並列機構の考慮
広く使われるURDFを最小限の追加情報で拡張し、閉ループ運動構造（並列機構）を効率的に記述できるようにした。既存の設計・シミュレーションフレームワークとの互換性を保ちつつ、並列ロボットのモデル化・共有を容易にする。
原題: Extended URDF: Accounting for parallel mechanism in robot description ／ Virgile Batto, Ludovic de Matteis, Nicolas Mansard
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