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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HRIロボティクス
洗濯物仕分けタスクにおける人間とロボットのエラー修正方略
家庭用ロボットとの協働作業でエラーが起きた際、人間がどのように自然言語とジェスチャーで修正・教示・責任転嫁などを行うかを42名の実験から分析した研究。
原題: Human strategies for correcting `human-robot' errors during a laundry sorting task ／ Pepita Barnard, Maria J Galvez Trigo, Dominic Price 他
日本語で読む → - 論文HRIHCI
自己開示のテーマと意味内容は相手が人間・ロボット・身体なしエージェントで変わるか
人間・ヒューマノイドロボット・身体なし会話エージェントへの自己開示を比較し、テーマ分布や意味構造が相手の身体性によらず一貫していることを示した。
原題: Comparing Self-Disclosure Themes and Semantics to a Human, a Robot, and a Disembodied Agent ／ Sophie Chiang, Guy Laban, Emily S. Cross 他
日本語で読む → - 論文視覚的自己受容ロボティクス
安価なロボットにおける視覚的自己受容のための潜在表現
安価なロボットでも外部カメラ画像から関節位置を推定できるよう、CNNやVAE、ViTなどの潜在表現を比較し、単一パス回帰の精度を実験的に評価した。
原題: Latent Representations for Visual Proprioception in Inexpensive Robots ／ Sahara Sheikholeslami, Ladislau Bölöni
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
RoboGround: 接地視覚言語事前知識を用いたロボットマニピュレーション
視覚言語モデルによるグラウンディングマスクを中間表現として用い、対象物の位置・形状情報を政策ネットワークに与えることで汎化性能を高めるロボット操作システムを提案。大規模シミュレーションデータ生成パイプラインも構築した。
原題: RoboGround: Robotic Manipulation with Grounded Vision-Language Priors ／ Haifeng Huang, Xinyi Chen, Yilun Chen 他
日本語で読む → - 論文ヒューマンロボットインタラクションロボティクス
Naoロボットによる人間の頭部動作・瞬き・感情のリアルタイム模倣：閉ループアプローチ
MediaPipeとDeepFaceを用いて人間の頭部動作・瞬き・感情をリアルタイム認識し、Naoロボットが閉ループ制御で高精度に模倣するシステムを構築した。自閉症児のコミュニケーション支援への応用が期待される。
原題: Real-Time Imitation of Human Head Motions, Blinks and Emotions by Nao Robot: A Closed-Loop Approach ／ Keyhan Rayati, Amirhossein Feizi, Alireza Beigy 他
日本語で読む → - 論文制御/MPCロボティクス
微分可能MPCを用いたUAV姿勢制御のためのEnd-to-End自己教師あり学習
学習ベースの慣性オドメトリと微分可能モデル予測制御を組み合わせ、UAV姿勢制御を自己教師ありでEnd-to-End学習する枠組みを提案。強風下でも有効で、MPCパラメータとIMU予測性能を同時に改善できる。
原題: Imperative MPC: An End-to-End Self-Supervised Learning with Differentiable MPC for UAV Attitude Control ／ Haonan He, Yuheng Qiu, Junyi Geng
日本語で読む → - 論文点群処理/全天候認識画像認識
REHEARSE-3D: 3D点群の雨滴除去に向けたマルチモーダル模擬降雨データセット
LiDARと4Dレーダーを組み合わせた大規模な模擬降雨データセットを構築し、点群からの雨滴検出・除去手法をベンチマークした研究。
原題: REHEARSE-3D: A Multi-modal Emulated Rain Dataset for 3D Point Cloud De-raining ／ Abu Mohammed Raisuddin, Jesper Holmblad, Hamed Haghighi 他
日本語で読む → - 論文タスクプランニングロボティクス
ASHiTA: 3Dシーンに基づく自動階層的タスク分析
高レベルな指示を3Dシーングラフに基づくサブタスクへと分解するフレームワークASHiTAを提案し、LLMベースラインを上回る性能を示した。
原題: ASHiTA: Automatic Scene-grounded HIerarchical Task Analysis ／ Yun Chang, Leonor Fermoselle, Duy Ta 他
日本語で読む → - 論文レーダーオドメトリロボティクス
DRO: ドップラー情報を活用した直接法レーダーオドメトリ
回転式FMCWレーダーの全強度情報を直接用いてスキャン・トゥ・ローカルマップ位置合わせを行い、運動とドップラー歪みを考慮したSE(2)オドメトリを提案。ドップラー速度が観測可能な変調では追加制約で精度を高め、250km超の走行データで検証した。
原題: DRO: Doppler-Aware Direct Radar Odometry ／ Cedric Le Gentil, Leonardo Brizi, Daniil Lisus 他
日本語で読む → - 論文SLAM/スキャンマッチングロボティクス
Range-Azimuth-ElevationセンサのためのSE(3)ノイズモデル
距離・方位・仰角センサのノイズをリー群上でモデル化し、外部キャリブレーションやオドメトリの不確かさを統合してスキャンマッチングの過信を防ぐ手法を提案した。
原題: An SE(3) Noise Model for Range-Azimuth-Elevation Sensors ／ Thomas Hitchcox, James Richard Forbes
日本語で読む → - 論文微小重力シミュレーションロボティクス
小型宇宙ロボットのための微小重力シミュレーション実験プラットフォーム
多孔質プレートに空気膜を形成することで、従来のエアフロート式微小重力実験装置が抱えていたエアフットや送気ホースの重量による外乱を解消し、小型モジュール型自己再構成ロボットなどの微小重力実験を可能にする新しいプラットフォームを開発・検証した。
原題: A Microgravity Simulation Experimental Platform For Small Space Robots In Orbit ／ Hang Luo, Nanlin Zhou, Haoxiang Zhang 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
賢い配置でロボットを高速化：ロボットのベース姿勢最適化アルゴリズムの比較
産業用ロボットのベース姿勢をベイズ最適化・全探索・遺伝的アルゴリズム・確率的勾配降下法で最適化し、サイクルタイムと成功率を比較した。
原題: Smart placement, faster robots-a comparison of algorithms for robot base-pose optimization ／ Matthias Mayer, Matthias Althoff
日本語で読む → - 論文リハビリテーションロボティクスロボティクス
肩甲上腕リズムを考慮した凍結肩リハビリテーションロボット
凍結肩患者の他動可動域訓練において、健側の肩運動パターンを記録し患側に適用することで、肩甲骨の代償運動を抑制しながら正常な肩甲上腕リズムを再現する6自由度リハビリロボットを開発した。
原題: Shoulder Range of Motion Rehabilitation Robot Incorporating Scapulohumeral Rhythm for Frozen Shoulder ／ Hyunbum Cho, Sungmoon Hur, Joowan Kim 他
日本語で読む → - 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 → - 論文安全強化学習/ナビゲーションAI
確率的列挙による制御バリア関数設計：安全な強化学習ナビゲーション
確率的列挙で危険領域を特定し、制御バリア関数に基づく安全層を構築することで、任意の強化学習ナビゲーション方策を安全に補正する階層制御フレームワークを提案した。
原題: Designing Control Barrier Function via Probabilistic Enumeration for Safe Reinforcement Learning Navigation ／ Luca Marzari, Francesco Trotti, Enrico Marchesini 他
日本語で読む → - 論文セマンティックSLAMロボティクス
GSFF-SLAM: 特徴場を用いた3DセマンティックガウシアンスプラッティングSLAM
3Dガウシアンスプラッティングと特徴場を組み合わせ、外観・形状・意味特徴を同時に描画する密なセマンティックSLAMを提案。疎でノイズの多い2D事前情報でも高精度な追跡と意味再構成を実現した。
原題: GSFF-SLAM: 3D Semantic Gaussian Splatting SLAM via Feature Field ／ Zuxing Lu, Xin Yuan, Shaowen Yang 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
統合ワールドモデル：大規模ロボットデータセットの事前学習に向けた動画と行動の拡散の結合
行動拡散と動画拡散を単一のトランスフォーマーに統合し、拡散タイムステップを制御することで政策・順動力学・逆動力学・動画生成を柔軟に表現できるUWMを提案。大規模マルチタスクデータでの事前学習と行動なし動画からの学習を可能にした。
原題: Unified World Models: Coupling Video and Action Diffusion for Pretraining on Large Robotic Datasets ／ Chuning Zhu, Raymond Yu, Siyuan Feng 他
日本語で読む → - 論文人間中心AIロボティクス
人間中心AIとロボティクスにおける自律性：文献計量研究からの洞察
Scopusデータベースの文献を計量分析し、自律ロボットシステムにおける人間中心AIの研究動向を明らかにして、IBM MAPE-Kアーキテクチャへの応用を検討した論文。
原題: Human-Centered AI and Autonomy in Robotics: Insights from a Bibliometric Study ／ Simona Casini, Pietro Ducange, Francesco Marcelloni 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
人間の実演1本からロボットの巧みな操作を学習するSim-to-Real強化学習
人間のRGB-D動画1本だけから物体の軌道と手の初期姿勢を抽出し、シミュレーション上の強化学習で身体差を埋めてロボットの巧みな操作方策を学習する手法を提案。
原題: Crossing the Human-Robot Embodiment Gap with Sim-to-Real RL using One Human Demonstration ／ Tyler Ga Wei Lum, Olivia Y. Lee, C. Karen Liu 他
日本語で読む → - 論文sim2real機械学習
PIN-WM: 非把持マニピュレーションのための物理情報に基づく世界モデル学習
微分可能物理シミュレーションとGaussian Splattingを組み合わせ、視覚観測から3D剛体ダイナミクスの世界モデルを少数の軌道で学習し、物理を考慮したランダム化でSim2Real転移を実現した。
原題: PIN-WM: Learning Physics-INformed World Models for Non-Prehensile Manipulation ／ Wenxuan Li, Hang Zhao, Zhiyuan Yu 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
SAS-Prompt: 大規模言語モデルを数値最適化器として活用したロボットの自己改善
LLMが数値最適化を行える点に着目し、過去のロボット軌道を要約・分析・統合する単一プロンプト(SAS-Prompt)でロボット方策を反復的に自己改善する手法を提案。シミュレーションと実機の卓球タスクで検証した。
原題: SAS-Prompt: Large Language Models as Numerical Optimizers for Robot Self-Improvement ／ Heni Ben Amor, Laura Graesser, Atil Iscen 他
日本語で読む → - 論文飛行制御/耐故障制御ロボティクス
変形可能な飛行ロボットの俊敏かつ耐故障な飛行のためのNMPCに基づく姿勢操作と推力ベクトル制御の統合
脚を変形できる飛行ロボットM4の空中モードにおいて、姿勢操作と推力方向制御を同時に計画する非線形モデル予測制御を提案し、急旋回や故障時の安定飛行をシミュレーションで示した。
原題: NMPC-based Unified Posture Manipulation and Thrust Vectoring for Agile and Fault-Tolerant Flight of a Morphing Aerial Robot ／ Shashwat Pandya
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
SE(3)拡散モデルと微分運動学を組み合わせた把持・配置の同時検出
把持姿勢検出に、配置可能性とロボットの到達可能性の制約を組み込み、SE(3)拡散モデルと微分逆運動学を統合して効率的に検出する手法を提案。
原題: Simultaneous Pick and Place Detection by Combining SE(3) Diffusion Models with Differential Kinematics ／ Tianyi Ko, Takuya Ikeda, Balazs Opra 他
日本語で読む → - 論文探索ロボティクス
情報利得は万能ではない：品質制約付き探索における距離アドバンテージヒューリスティック
品質制約付き探索では情報利得を目的関数ではなく候補フィルタとして使い、ロボットとの近さと他フロンティアからの遠さのトレードオフで選ぶ距離アドバンテージを提案し、経路長を削減した。
原題: Information Gain Is Not All You Need ／ Ludvig Ericson, José Pedro, Patric Jensfelt
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
Dexonomy: 把持分類に基づく全巧み把持タイプの合成
GRASP分類の31種類すべてを含む把持を合成するパイプラインを提案し、1070万物体・950万把持のデータセットを構築、タイプ条件付き生成モデルを学習した。
原題: Dexonomy: Synthesizing All Dexterous Grasp Types in a Grasp Taxonomy ／ Jiayi Chen, Yubin Ke, Lin Peng 他
日本語で読む → - 論文マルチロボット計画ロボティクス
階層的時間論理によるマルチロボットのタスク・モーション計画
階層的時間論理で記述された複雑なタスクを、凸集合グラフと積グラフ探索で解くマルチロボットのタスク・モーション計画手法を提案し、物体受け渡しを含む協調作業にも拡張した。
原題: Hierarchical Temporal Logic Task and Motion Planning for Multi-Robot Systems ／ Zhongqi Wei, Xusheng Luo, Changliu Liu
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
モジュール式ソフト・リジッドハイブリッド指の可操作性とコンプライアンスの統合解析
油圧・空圧駆動のモジュール式ソフト・リジッドハイブリッド指について、ヤコビアンに基づく統一フレームワークで可操作性とコンプライアンスを解析し、2つの代表的なハンドで検証した。
原題: Unified Manipulability and Compliance Analysis of Modular Soft-Rigid Hybrid Fingers ／ Jianshu Zhou, Boyuan Liang, Junda Huang 他
日本語で読む → - 論文自動運転/エンドツーエンド計画ロボティクス
回廊を走れ：回廊学習と計画によるエンドツーエンド自動運転の安全性向上
自動運転の安全性向上のため、障害物のない時空間領域「回廊」を中間表現として予測し、軌道最適化の制約に組み込むエンドツーエンド学習手法を提案。nuScenesで衝突を大幅削減。
原題: Drive in Corridors: Enhancing the Safety of End-to-end Autonomous Driving via Corridor Learning and Planning ／ Zhiwei Zhang, Ruichen Yang, Ke Wu 他
日本語で読む → - 論文マルチカメラ追跡cs.MA
Open RAN網における複数カメラを用いた衝突回避のためのマルチオブジェクト追跡
Open RAN環境で複数のカメラと分散エッジエージェントを連携させ、車両シナリオにおける物体検出・追跡と軌道予測による衝突回避を実現する手法を提案した論文。
原題: Multi-Object Tracking for Collision Avoidance Using Multiple Cameras in Open RAN Networks ／ Jordi Serra, Anton Aguilar, Ebrahim Abu-Helalah 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
UAV-VLN: 無人航空機のためのエンドツーエンド視覚言語誘導ナビゲーション
大規模言語モデルと視覚認識を統合し、自然言語指示に基づいて無人航空機が未知環境を自律飛行するエンドツーエンドの視覚言語ナビゲーション手法を提案した。
原題: UAV-VLN: End-to-End Vision Language guided Navigation for UAVs ／ Pranav Saxena, Nishant Raghuvanshi, Neena Goveas
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