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 →- 論文軌道予測ロボティクス
IMPACT: 行動意図を考慮した適応的文脈トリミングによるマルチモーダル軌道予測
行動意図と軌道を同時に予測し、意図と占有予測を利用して不要なエージェントや地図要素を動的に刈り込むことで、精度・解釈性・効率を高めた軌道予測フレームワークを提案。
原題: IMPACT: Behavioral Intention-aware Multimodal Trajectory Prediction with Adaptive Context Trimming ／ Jiawei Sun, Xibin Yue, Jiahui Li 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
ダチョウの首に着想を得た柔軟体のダイナミクスによる触覚知覚
ダチョウの首を模した柔軟構造に物理リザバー計算を適用し、粘弾性を適切に設計することで物体の柔らかさを識別・記憶できる触覚知覚システムを提案した。
原題: Haptic Perception via the Dynamics of Flexible Body Inspired by an Ostrich's Neck ／ Kazashi Nakano, Katsuma Inoue, Yasuo Kuniyoshi 他
日本語で読む → - 論文マルチモーダルVLAロボティクス
TransforMerger: 音声とジェスチャーを融合するTransformerベースのロボットコミュニケーション
音声とジェスチャーを統合したマルチモーダル入力から、Transformerでロボット操作の行動コマンドを推論する手法を提案。ノイズや曖昧な指示に強く、実世界実験で有効性を示した。
原題: TransforMerger: Transformer-based Voice-Gesture Fusion for Robust Human-Robot Communication ／ Petr Vanc, Karla Stepanova
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
強化学習によるデータ生成で実現するロバストな視覚ベースの器用把持
強化学習を用いて多様な形状の物体に対する接触の多い把持データを生成し、視覚行動モデルの汎化性能を向上させる手法を提案した。
原題: RL-Driven Data Generation for Robust Vision-Based Dexterous Grasping ／ Atsushi Kanehira, Naoki Wake, Kazuhiro Sasabuchi 他
日本語で読む → - 論文最適化math.OC
BC-ADMM：ロボティクス応用のための効率的な非凸制約付き最適化手法
双凸制約緩和を用いたADMMの変種を提案し、非凸制約付き最適化問題を並列に解くことで、従来法より高速に収束することをロボット応用で示した。
原題: BC-ADMM: An Efficient Non-convex Constrained Optimizer with Robotic Applications ／ Zherong Pan, Kui Wu
日本語で読む → - 論文自動運転意思決定ロボティクス
モンテカルロ木探索に基づく自動運転のための拡張ホライズン戦術的意思決定
自動運転の戦術的意思決定において、モンテカルロ木探索と資源保存モデルを組み合わせ、従来より長い時間軸でのマヌーバ計画をリアルタイムで行う手法を提案した。
原題: An Extended Horizon Tactical Decision-Making for Automated Driving Based on Monte Carlo Tree Search ／ Karim Essalmi, Fernando Garrido, Fawzi Nashashibi
日本語で読む → - 論文手術ロボティクスロボティクス
ロボット手術における疎なランドマーク追跡による道具と組織の相互作用の確率的タスクパラメータ化
内視鏡映像から疎なキーポイント追跡と確率的モデリングを組み合わせ、大きな組織変形があっても専門家注釈ランドマークを伝播させ、道具と組織の相対姿勢を予測する枠組みを提案した。
原題: Probabilistic Task Parameterization of Tool-Tissue Interaction via Sparse Landmarks Tracking in Robotic Surgery ／ Yiting Wang, Yunxin Fan, Fei Liu
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
ロボットマニピュレーションのための拡散モデル：サーベイ
拡散モデルをロボットマニピュレーション（把持学習・軌道計画・データ拡張）に応用した研究を、模倣学習・強化学習との統合やベンチマークを含めて体系的にまとめたサーベイ。
原題: Diffusion Models for Robotic Manipulation: A Survey ／ Rosa Wolf, Yitian Shi, Sheng Liu 他
日本語で読む → - 論文障害物回避ロボティクス
サンプリングベース距離関数を用いた非凸障害物回避
非凸形状のロボットが非凸障害物を回避する問題に対し、サンプリングベースの距離関数を効率的に計算し、非滑らかな制御バリア関数として利用する手法を提案した。
原題: Nonconvex Obstacle Avoidance using Efficient Sampling-Based Distance Functions ／ Paul Lutkus, Michelle S. Chong, Lars Lindemann
日本語で読む → - 論文医療ロボティクスロボティクス
超音波ガイドによるロボット採血とラットのサブミリ血管におけるin vivo研究
超音波画像ガイド付きの6自由度ロボットアームと3自由度エンドエフェクタで採血を行い、ラット尾静脈(直径約0.7mm)で95%の初回成功率を達成した。
原題: Ultrasound-Guided Robotic Blood Drawing and In Vivo Studies on Submillimetre Vessels of Rats ／ Shuaiqi Jing, Tianliang Yao, Ke Zhang 他
日本語で読む → - 論文UAV/被覆計画ロボティクス
部分的に未知な屋内環境におけるUAV表面検査のための適応的計画フレームワーク
トンネルや工場など屋内施設のUAV検査において、事前地図にない障害物に適応しながら被覆率と効率を高める、大域計画と局所反応を統合した適応的検査フレームワークを提案した。
原題: Adaptive Planning Framework for UAV-Based Surface Inspection in Partially Unknown Indoor Environments ／ Hanyu Jin, Zhefan Xu, Haoyu Shen 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
PCF-Grasp: 点群補完を幾何特徴に変換して6自由度把持を強化
単視点の不完全な点群を点群補完で完全形状に近づけ、その幾何特徴を把持ネットワークに組み込むことで、6自由度把持の精度と実機での実行可能性を高めた手法を提案。
原題: PCF-Grasp: Converting Point Completion to Geometry Feature to Enhance 6-DoF Grasp ／ Yaofeng Cheng, Fusheng Zha, Wei Guo 他
日本語で読む → - 論文外力推定ロボティクス
学習モデルを活用した飛行ロボットの外力推定
第一原理モデルとニューラルネットワークを組み合わせたハイブリッドモデルにより、飛行ロボットに加わる外力を高精度に推定する手法を提案した。
原題: External-Wrench Estimation for Aerial Robots Exploiting a Learned Model ／ Ayham Alharbat, Gabriele Ruscelli, Roberto Diversi 他
日本語で読む → - 論文V2P安全HCI
注意散漫な歩行者向けV2P衝突警告：従来の聴覚アラートとの比較研究
固定軌道上の車両を想定した実環境実験で、車両発の聴覚アラートとV2P衝突警告を比較し、V2P警告がスマホ利用などで注意散漫な歩行者に特に有効であることを示した。
原題: V2P Collision Warnings for Distracted Pedestrians: A Comparative Study with Traditional Auditory Alerts ／ Novel Certad, Enrico Del Re, Joshua Varughese 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
RUKA：学習を活用したヒューマノイドハンド設計の再考
3Dプリントと既製品で作られた腱駆動型の低コストヒューマノイドハンドを開発し、モーションキャプチャデータから関節・指先とアクチュエータの対応モデルを学習することで巧みな操作を実現した。
原題: RUKA: Rethinking the Design of Humanoid Hands with Learning ／ Anya Zorin, Irmak Guzey, Billy Yan 他
日本語で読む → - 論文脚式ロボット制御ロボティクス
四足ロボット脚の軌道追従制御器の性能評価
四足ロボット脚の軌道追従において、適応PIアルゴリズムでゲインを調整する適応転置ヤコビアン制御を提案し、従来の転置ヤコビアンやスライディングモード制御と比較評価した。
原題: Performance Evaluation of Trajectory Tracking Controllers for a Quadruped Robot Leg ／ Hossein Shojaei, Hamid Rahmanei, Seyed Hossein Sadati
日本語で読む → - 論文軌道最適化制御
Quattro: Transformerで高速化するiLQR軌道最適化フレームワーク
iLQRの中間フィードバック・フィードフォワード行列をTransformerで予測し、FPGA上で並列計算することで、リアルタイム軌道最適化を大幅に高速化した研究。
原題: Quattro: Transformer-Accelerated Iterative Linear Quadratic Regulator Framework for Fast Trajectory Optimization ／ Yue Wang, Haoyu Wang, Zhaoxing Li
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
深層強化学習による柔軟で不整な地形上でのロバストなヒューマノイド歩行
シミュレーションでランダム化した地形に段階的に慣らすカリキュラム学習により、固有受容感覚のみを用いて実機ヒューマノイドHRP-5Pを柔軟・不整地で歩行させる制御則を獲得し、さらに歩行周期を適応的に変調する新制御則で難地形でのロバスト性を向上させた。
原題: Robust Humanoid Walking on Compliant and Uneven Terrain with Deep Reinforcement Learning ／ Rohan P. Singh, Mitsuharu Morisawa, Mehdi Benallegue 他
日本語で読む → - 論文把持ロボティクス
GraspClutter6D：混雑シーンでのロバストな知覚と把持のための大規模実世界データセット
密集・遮蔽の多い実世界の混雑シーンを1000シーン収録し、6D姿勢や把持候補を大量に注釈付けた大規模把持データセットを構築。既存データセットより把持性能が向上することを示した。
原題: GraspClutter6D: A Large-scale Real-world Dataset for Robust Perception and Grasping in Cluttered Scenes ／ Seunghyeok Back, Joosoon Lee, Kangmin Kim 他
日本語で読む → - 論文RAGロボティクス
Driving-RAG: 運転シナリオの埋め込み・検索・RAG応用
運転シナリオデータの効率的な埋め込みと検索を実現し、RAGシステムに応用するフレームワークを提案。階層的ナビゲーブルスモールワールドとグラフ知識による再構成で、複雑なインタラクションシナリオの軌道計画タスクで有効性を示した。
原題: Driving-RAG: Driving Scenarios Embedding, Search, and RAG Applications ／ Cheng Chang, Jingwei Ge, Jiazhe Guo 他
日本語で読む → - 論文軌道予測ロボティクス
意図を考慮した確率的軌道予測フレームワークの設計と検証：COLREGS、座礁リスク、計画経路の統合
船舶の衝突回避のため、動的障害物の意図を推論する動的ベイジアンネットワークに座礁リスクとウェイポイント情報を組み込み、AISデータで検証した。
原題: Design and Validation of an Intention-Aware Probabilistic Framework for Trajectory Prediction: Integrating COLREGS, Grounding Hazards, and Planned Routes ／ Dhanika Mahipala, Trym Tengesdal, Børge Rokseth 他
日本語で読む → - 論文GNSS/位置推定ロボティクス
ロバスト統計・機械学習・ベイズ推論：フィールドロボティクスにおけるGNSS異常値処理の比較
都市環境で収集した実GNSSデータを用い、異常値をロバスト統計・機械学習・ベイズ推論で処理する3手法を同一問題設定で比較評価し、長期的な車両位置推定の課題を明らかにした。
原題: Robust Statistics vs. Machine Learning vs. Bayesian Inference: Insights into Handling Faulty GNSS Measurements in Field Robotics ／ Haoming Zhang
日本語で読む → - 論文3D占有予測ロボティクス
RoboOcc: ロボットのための幾何・意味シーン理解を強化する3D占有予測
3Dガウシアンの不透明度と幾何特性を活用したエンコーダで、ロボット周囲のシーンの細かい形状と意味を高精度に予測する手法を提案。
原題: RoboOcc: Enhancing the Geometric and Semantic Scene Understanding for Robots ／ Zhang Zhang, Qiang Zhang, Wei Cui 他
日本語で読む → - 論文社会的支援ロボットロボティクス
SAR4SLPs: 言語聴覚士の社会的支援ロボットに対する認識に関する非同期調査
言語聴覚士（SLP）が社会的支援ロボット（SAR）を治療や教育でどう活用できるか、非同期リモートコミュニティを通じて現場の意見を調査し、設計上の示唆をまとめた論文。
原題: SAR4SLPs: An Asynchronous Survey of Speech-Language Pathologists' Perspectives on Socially Assistive Robots ／ Denielle Oliva, Abbie Olszewski, David Feil-Seifer
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
B4P: 双方向フォレストと経路修復による把持と配置動作の同時計画
把持と配置を分離せず、双方向サンプリングで把持候補と配置候補を同時に探索し、冗長マニピュレータの動作計画を効率化するフレームワークを提案。
原題: B4P: Simultaneous Grasp and Motion Planning for Object Placement via Parallelized Bidirectional Forests and Path Repair ／ Benjamin H. Leebron, Kejia Ren, Yiting Chen 他
日本語で読む → - 論文衝突回避ロボティクス
新規視点合成で学習した単眼視覚による衝突回避
単眼RGB画像を入力とし、2Dガウススプラッティングで生成した写実的画像から衝突回避方策を学習し、実環境で有効性を検証した。
原題: Collision avoidance from monocular vision trained with novel view synthesis ／ Valentin Tordjman--Levavasseur, Stéphane Caron
日本語で読む → - 論文マルチモーダル行動認識ロボティクス
M2R2: 時系列行動セグメンテーションのためのマルチモーダルロボット表現
固有感覚と外界センサを統合したマルチモーダル特徴抽出器M2R2を提案し、複数のTASモデルで再利用可能な学習戦略を導入して、3つのロボットデータセットで最高性能を達成した。
原題: M2R2: MultiModal Robotic Representation for Temporal Action Segmentation ／ Daniel Sliwowski, Dongheui Lee
日本語で読む → - 論文自動運転/プランニングロボティクス
満足度を考慮したランプ合流における自動運転の効率的かつ安全なプランナ
ランプ合流時の車線変更で、不満足度指標による効率評価とアロークラスタサンプリングによる衝突リスク評価を組み合わせ、最適な車線変更タイミングと軌道を選ぶ統合プランナを提案した。
原題: Efficient and Safe Planner for Automated Driving on Ramps Considering Unsatisfication ／ Qinghao Li, Zhen Tian, Xiaodan Wang 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
ドップラー支援レーダー・LiDAR慣性SLAM
4DレーダーとFMCW LiDARのドップラー速度を活用し、動的環境でも高精度な自己位置推定と地図生成を実現するSLAMフレームワークを提案。
原題: Doppler-SLAM: Doppler-Aided Radar-Inertial and LiDAR-Inertial Simultaneous Localization and Mapping ／ Dong Wang, Hannes Haag, Daniel Casado Herraez 他
日本語で読む → - 論文SLAM画像認識
動的環境における単眼ガウシアンスプラッティングSLAM
動く物体がある環境でも、不確かさを考慮した幾何マッピングにより高精度な追跡・地図構築・描画を実現する単眼RGB SLAMシステムを提案した。
原題: WildGS-SLAM: Monocular Gaussian Splatting SLAM in Dynamic Environments ／ Jianhao Zheng, Zihan Zhu, Valentin Bieri 他
日本語で読む →