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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
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見ることは信じること：基盤モデルを不確実性推定器として用いた信念空間プランニング
VLMを不確実性推定に用いて記号的な信念表現を構築し、部分観測環境で戦略的な情報収集を組み込んだ信念空間プランニングを実現した研究。
原題: Seeing is Believing: Belief-Space Planning with Foundation Models as Uncertainty Estimators ／ Linfeng Zhao, Willie McClinton, Aidan Curtis 他
日本語で読む → - 論文水中ナビゲーションロボティクス
長時間のDVL途絶に耐えるTransformerベース水中慣性航法
DVLが最大50秒途絶する状況でも、慣性センサと過去のDVLデータからTransformerで速度を推定し、EKFに統合することで水中航法精度を大幅に改善した。
原題: Transformer-Based Robust Underwater Inertial Navigation in Prolonged Doppler Velocity Log Outages ／ Zeev Yampolsky, Nadav Cohen, Itzik Klein
日本語で読む → - 論文アフォーダンス検出画像認識
確率的プロトタイプによる3D点群上の解釈可能なアフォーダンス検出
3D点群のアフォーダンス検出にプロトタイプ学習を適用し、ブラックボックスモデルと同等の性能を保ちつつ「これはあれに似ている」という事例ベースの解釈可能性を実現した。
原題: Interpretable Affordance Detection on 3D Point Clouds with Probabilistic Prototypes ／ Maximilian Xiling Li, Korbinian Rudolf, Nils Blank 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
リー群積分器を用いた運動力学系の幾何学的歩容最適化
リー群積分器と群対称性を活用し、車輪ロボットや遊泳ロボットなど運動力学系の歩容最適化と動作計画を行う枠組みを提案し、シミュレーションと実機で有効性を示した。
原題: Geometric Gait Optimization for Kinodynamic Systems Using a Lie Group Integrator ／ Yanhao Yang, Ross L. Hatton
日本語で読む → - 論文自動運転/モデル予測制御/逆強化学習ロボティクス
逆強化学習によるシーン動力学学習を用いた自動運転車の非線形予測制御
距離センサの時系列からシーン動力学モデルを深層学習し、逆強化学習で目標軌道を推定して非線形モデル予測制御に組み込む自動運転手法を提案し、屋内・屋外・実車で評価した。
原題: Inverse RL Scene Dynamics Learning for Nonlinear Predictive Control in Autonomous Vehicles ／ Sorin Grigorescu, Mihai Zaha
日本語で読む → - 論文自己位置推定ロボティクス
ホバリング制約を利用したドローンの自己位置推定精度向上に関する実験的解析
ドローンと地上ロボットの協調測位において、ホバリング中の速度ゼロ制約を因子グラフ最適化に組み込み、位置推定精度がどう向上するかを実験的に評価した論文。
原題: Experimental Analysis of Quadcopter Drone Hover Constraints for Localization Improvements ／ Uthman Olawoye, David Akhihiero, Jason N. Gross
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
LLMを活用した屋内ナビゲーション手法の研究
LLMを関数呼び出しで中央制御器として使い、従来のナビゲーション機能を再利用可能なツールに分解して動的に組み合わせる屋内ナビゲーション手法を提案し、PyBulletで有効性を示した。
原題: Research on Navigation Methods Based on LLMs ／ Anlong Zhang, Jianmin Ji
日本語で読む → - 論文進化計算cs.NE
教師なし品質多様性による欺瞞的な適応度最適化の克服
センサデータから特徴を学習する教師なし品質多様性アルゴリズムAURORAを改良し、ドメイン知識なしで欺瞞的な最適化問題を解けるようにした。
原題: Overcoming Deceptiveness in Fitness Optimization with Unsupervised Quality-Diversity ／ Lisa Coiffard, Paul Templier, Antoine Cully
日本語で読む → - 論文VLA機械学習
インターネット動画知識の適応による新規タスクの解決
大規模動画生成モデルに少量のロボット実演データを適応させ、テキスト条件付けで新規タスクへ汎化する手法を比較し、逆確率適応という新手法を提案した。
原題: Solving New Tasks by Adapting Internet Video Knowledge ／ Calvin Luo, Zilai Zeng, Yilun Du 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
安全な雑然環境探索のためのフロンティアポテンシャル報酬を用いたグラフベース強化学習
グラフニューラルネットワークと安全シールドを組み合わせ、未知障害物のある雑然環境を安全かつ効率的に探索する強化学習手法を提案。
原題: A Graph-Based Reinforcement Learning Approach with Frontier Potential Based Reward for Safe Cluttered Environment Exploration ／ Gabriele Calzolari, Vidya Sumathy, Christoforos Kanellakis 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
2BY2：汎用ロボット操作のためのマルチタスクペア物体組立学習
日常的なペア物体の組立タスク18種を含む大規模データセット2BY2を構築し、同変特徴を用いた2段階SE(3)姿勢推定法で高精度な組立を実現した。
原題: Two by Two: Learning Multi-Task Pairwise Objects Assembly for Generalizable Robot Manipulation ／ Yu Qi, Yuanchen Ju, Tianming Wei 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
目標指向ナビゲーションのためのマルチモーダル知覚：サーベイ
視覚・言語・音響情報を用いた目標指向ナビゲーションの研究を、推論領域という統一的な視点から整理し、約200件の文献をレビューしたサーベイ。
原題: Multimodal Perception for Goal-oriented Navigation: A Survey ／ I-Tak Ieong, Hao Tang
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 → - 論文イベントカメラ/ベンチマーク画像認識
BiasBench: イベントカメラのバイアス調整のための再現可能なベンチマーク
イベントカメラのバイアス設定を調整するための再現可能なデータセットと、強化学習に基づくオンラインバイアス調整手法を提案した。
原題: BiasBench: A reproducible benchmark for tuning the biases of event cameras ／ Andreas Ziegler, David Joseph, Thomas Gossard 他
日本語で読む → - 論文視覚オドメトリロボティクス
バイアス除去PnPによるステレオ視覚オドメトリ：証明可能な一致性と大規模自己位置推定
ステレオ視覚オドメトリにおいて、3次元三角測量の不確かさを考慮した漸近不偏で√n一致な重み付きPnP推定器を提案し、大規模環境での自己位置推定精度を向上させた。
原題: Bias-Eliminated PnP for Stereo Visual Odometry: Provably Consistent and Large-Scale Localization ／ Guangyang Zeng, Yuan Shen, Ziyang Hong 他
日本語で読む → - 論文全身制御ロボティクス
学習ベースマニピュレーションと物理ベース歩行を統合した全身バドミントンロボット制御
モデルベースの台車移動と物理情報を活用した模倣学習＋強化学習によるアーム制御を組み合わせ、バドミントンロボットで対サーブマシン94.5%、対人90.7%の成功率を達成した。
原題: Integrating Learning-Based Manipulation and Physics-Based Locomotion for Whole-Body Badminton Robot Control ／ Haochen Wang, Zhiwei Shi, Chengxi Zhu 他
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
模倣学習のための潜在拡散プランニング
行動なしのデモと準最適データを活用するため、潜在空間上で動くプランナーと逆動力学モデルを拡散目的で訓練するLDPを提案し、視覚ロボット操作タスクで既存手法を上回った。
原題: Latent Diffusion Planning for Imitation Learning ／ Amber Xie, Oleh Rybkin, Dorsa Sadigh 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
次視点推定に基づくカメラアーム制御による物体姿勢推定
小売店の商品陳列ロボット向けに、姿勢推定と次視点推定を同時に行うニューラルネットワークを開発し、カメラアームを制御することで単純形状商品の姿勢推定精度を向上させた。
原題: Object Pose Estimation by Camera Arm Control Based on the Next Viewpoint Estimation ／ Tomoki Mizuno, Kazuya Yabashi, Tsuyoshi Tasaki
日本語で読む → - 論文行動認識画像認識
ノイズラベル下での動画ベース運転者行動認識の探求
運転者行動認識においてラベルノイズに対処する初の手法を提案し、クラスタリングとサンプル選択で高精度化を実現した。
原題: Exploring Video-Based Driver Activity Recognition under Noisy Labels ／ Linjuan Fan, Di Wen, Kunyu Peng 他
日本語で読む → - 論文マッピングロボティクス
FreeDOM: 保守的自由空間推定に基づく静的マップ構築のためのオンライン動的物体除去フレームワーク
LiDARスキャンから動的物体をオンラインで除去し、保守的な自由空間推定を用いて静的マップを構築するフレームワークを提案。スキャン除去フロントエンドとマップ洗練バックエンドから成り、既存手法よりF1スコアが平均9.7%向上。
原題: FreeDOM: Online Dynamic Object Removal Framework for Static Map Construction Based on Conservative Free Space Estimation ／ Chen Li, Wanlei Li, Wenhao Liu 他
日本語で読む → - 論文視覚慣性ナビゲーションロボティクス
クォータニオンを用いた無香料粒子フィルタによる視覚慣性ナビゲーション
低コストIMUとランドマーク観測を融合し、6自由度UAVのGPS拒否環境下での自己位置推定精度を高めるクォータニオンベースの無香料粒子フィルタを提案した。
原題: Unscented Particle Filter for Visual-inertial Navigation using IMU and Landmark Measurements ／ Khashayar Ghanizadegan, Hashim A. Hashim
日本語で読む → - 論文視覚ナビゲーションロボティクス
NaviDiffusor: コスト誘導拡散モデルによる視覚ナビゲーション
RGB画像のみから経路を生成する条件付き拡散モデルに、シーンやタスクのコスト勾配を推論時に与えて誘導することで、再学習なしに未知環境へゼロショット適応できる視覚ナビゲーション手法を提案した。
原題: NaviDiffusor: Cost-Guided Diffusion Model for Visual Navigation ／ Yiming Zeng, Hao Ren, Shuhang Wang 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
NORA: 実世界タスク向け小型オープンソース汎用視覚言語行動モデル
3Bパラメータのマルチモーダルモデルを基盤に97万件の実ロボット実演で学習し、大規模VLAより低計算コストで高いタスク性能を実現した。
原題: NORA: A Small Open-Sourced Generalist Vision Language Action Model for Embodied Tasks ／ Chia-Yu Hung, Qi Sun, Pengfei Hong 他
日本語で読む → - 論文LiDAR/NeRF画像認識
SN-LiDAR: 新規時空間ビューLiDAR合成のためのセマンティックニューラルフィールド
LiDAR点群の新規視点合成において、セマンティックセグメンテーション・幾何再構成・LiDAR合成を同時に行う手法を提案し、動的物体や大規模シーンに対応できることを示した。
原題: SN-LiDAR: Semantic Neural Fields for Novel Space-time View LiDAR Synthesis ／ Yi Chen, Tianchen Deng, Wentao Zhao 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
衝突を利用した宇宙空間での協調物体輸送
微小重力下で自由浮遊する物体を、ロボット群が衝突を介して協調的に輸送するための計画・制御手法を提案し、シミュレータと実機で検証した。
原題: Collaborative Object Transportation in Space via Impact Interactions ／ Joris Verhagen, Jana Tumova
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
GAN-SLAM: GANを活用したSLAMによるリアルタイム間取り図生成
SLAM中の占有格子地図をGANでクリーニング・補完し、3D LiDARオドメトリの高精度姿勢推定を2Dに応用することで、ノイズの少ない高品質な地図と間取り図作成を実現した。
原題: GAN-SLAM: Real-Time GAN Aided Floor Plan Creation Through SLAM ／ Leon Davies, Baihua Li, Mohamad Saada 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
透明な方策実行のための行動言語の統合モデリング
方策学習を言語生成問題として捉え、次に取る行動を自然言語で説明しながら行動トークンを自己回帰的に生成するモデルを提案し、Language-Table環境での長期的タスクにおいて説明文と行動軌跡の品質が同時に向上することを示した。
原題: Joint Action Language Modelling for Transparent Policy Execution ／ Theodor Wulff, Rahul Singh Maharjan, Xinyun Chi 他
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
学習ベースの遅延補償によるアシスト用ソフトロボットの制御性能向上
ソフトロボットアームの入力遅延を、オンライン学習と遅延ネットワークで補償し、追従性能を改善する手法を提案した。
原題: Learning-based Delay Compensation for Enhanced Control of Assistive Soft Robots ／ Adrià Mompó Alepuz, Dimitrios Papageorgiou, Silvia Tolu
日本語で読む → - 論文UAV/群制御AI
UAV支援センサネットワークにおけるデータ収集スケジューリングのためのLLM活用インコンテキスト学習
緊急時のUAVデータ収集で、LLMのインコンテキスト学習によりスケジュールを生成し、検証器で安全性を担保する手法を提案。DQNや最大チャネル利得ベースラインよりパケット損失を大幅に削減した。
原題: LLM-Enabled In-Context Learning for Data Collection Scheduling in UAV-assisted Sensor Networks ／ Yousef Emami, Hao Zhou, SeyedSina Nabavirazani 他
日本語で読む → - 論文HRIロボティクス
多様なユーザーに向けた教育基盤型ロボット説明可能性フレームワーク
UDLと記号インターフェースを組み合わせ、認知・コミュニケーション・学習ニーズが多様なユーザーとのHRIを支援する説明可能なロボットフレームワークを提案し、Asterics GridとARASAACピクトグラムを用いた実例で検証した。
原題: Accessible and Pedagogically-Grounded Explainability for Human-Robot Interaction: A Framework Based on UDL and Symbolic Interfaces ／ Francisco J. Rodríguez Lera, Raquel Fernández Hernández, Sonia Lopez González 他
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