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
日本語で読む → - 論文安全制御制御
信念制御バリア関数による動的環境でのリスク対応ロボット制御
サンプルベースの信念分布とテールリスクの集中不等式を組み込んだ信念制御バリア関数を提案し、動的環境での安全なロボット制御を実現した。
原題: Risk-Aware Robot Control in Dynamic Environments Using Belief Control Barrier Functions ／ Shaohang Han, Matti Vahs, Jana Tumova
日本語で読む → - 論文sim2real機械学習
限られたリソース下でのAUV動力学モデリング：不確実性を活用した効率的なオンライン学習
水中ロボットの動力学モデルをオンライン学習する際、保存容量が限られる状況で不確実性に基づいてリハーサルするデータを選ぶ3手法を提案し、実機データで検証した。
原題: Modeling of AUV Dynamics with Limited Resources: Efficient Online Learning Using Uncertainty ／ Michal Tešnar, Bilal Wehbe, Matias Valdenegro-Toro
日本語で読む → - 論文アフォーダンス画像認識
言語指示・視覚観察・インタラクションに基づく3D物体アフォーダンスのグラウンディング
言語指示・視覚観察・インタラクションから3D物体のアフォーダンス領域を推定する新タスクを提案し、そのためのデータセットAGPILとマルチモーダル言語誘導型ネットワークLMAffordance3Dを構築した。
原題: Grounding 3D Object Affordance with Language Instructions, Visual Observations and Interactions ／ He Zhu, Quyu Kong, Kechun Xu 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーション機械学習
DML-RAM: 事前学習モデルを用いたロボットアーム操作のための深層マルチモーダル学習フレームワーク
画像列を事前学習モデルで、ロボット状態を機械学習で処理し、後期融合で連続行動値を予測するロボットアーム操作フレームワークを提案。BridgeData V2とKukaで高い予測性能を示した。
原題: DML-RAM: Deep Multimodal Learning Framework for Robotic Arm Manipulation using Pre-trained Models ／ Sathish Kumar, Swaroop Damodaran, Naveen Kumar Kuruba 他
日本語で読む → - 論文制御/MPCロボティクス
π-MPPI：固定翼航空機の滑らかな最適制御のための射影ベースモデル予測パス積分スキーム
MPPIの制御列の非滑らかさを射影フィルタで補正し、制御量と高次微分の境界を保証するπ-MPPIを提案。固定翼機に適用し、より滑らかでロバストな性能を実現した。
原題: $\pi$-MPPI: A Projection-based Model Predictive Path Integral Scheme for Smooth Optimal Control of Fixed-Wing Aerial Vehicles ／ Edvin Martin Andrejev, Amith Manoharan, Karl-Eerik Unt 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
操作者の模倣による自律的な人間-ロボットインタラクション
操作者の遠隔操作データを拡散モデルと分類器を統合したトランスフォーマーで模倣し、自律的な人間-ロボットインタラクションを実現する手法を提案。シミュレーションと実機ユーザー研究で有効性を示し、異なるロボットへのゼロショット転移も実証した。
原題: Autonomous Human-Robot Interaction via Operator Imitation ／ Sammy Christen, David Müller, Agon Serifi 他
日本語で読む → - 論文位置推定ロボティクス
音響慣性計測による屋内ドローンの位置推定と追跡
ドローンの音響特性を利用し、見通し外環境でも高精度に屋内位置推定・追跡を行うAIMを提案。市販マイクアレイで実装し、UWBより46%低い誤差を実現。
原題: Indoor Drone Localization and Tracking Based on Acoustic Inertial Measurement ／ Yimiao Sun, Weiguo Wang, Luca Mottola 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
エッジクラウド上のLLMを用いた文脈適応型自律ドローン航法
自然言語による環境記述をLLMで解釈し、航法マップのパラメータやタスク指示をリアルタイム調整する手法を検討し、6Gエッジクラウド上での適切なLLM配置を評価した。
原題: Contextualized Autonomous Drone Navigation using LLMs Deployed in Edge-Cloud Computing ／ Hongqian Chen, Yun Tang, Antonios Tsourdos 他
日本語で読む → - 論文経路計画/協調搬送ロボティクス
狭所環境におけるクアッドロータの協調テザー搬送と経路計画の統合
2機のクアッドロータがロープを吊り下げて障害物を回避しながら狭所を飛行するための、協調搬送と経路計画を統合したフレームワークを提案し、実験で有効性を示した。
原題: Combined Aerial Cooperative Tethered Carrying and Path Planning for Quadrotors in Confined Environments ／ Marios-Nektarios Stamatopoulos, Panagiotis Koustoumpardis, Achilleas Santi Seisa 他
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 → - 論文追従制御ロボティクス
すべてを追従：目標認識適応を備えたリーダー追従と障害物回避フレームワーク
任意の対象をリーダーとして追従するため、セグメンテーションモデルと距離フレームバッファ、目標認識適応機構、グラフベースプランナを統合し、見失いや障害物を回避しながら追従する枠組みを提案した。
原題: Follow Everything: A Leader-Following and Obstacle Avoidance Framework with Goal-Aware Adaptation ／ Qianyi Zhang, Shijian Ma, Boyi Liu 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sim2realロボティクス
SimPRIVE: 仮想環境と物理ロボットのインタラクションのためのシミュレーションフレームワーク
物理ロボットを仮想世界で動かすVehicle-in-the-Loop型シミュレーションフレームワークSimPRIVEを提案し、ROS 2ロボットとUnreal Engine 5の仮想環境を連携させて強化学習エージェントの障害物回避を検証した。
原題: SimPRIVE: a Simulation framework for Physical Robot Interaction with Virtual Environments ／ Federico Nesti, Gianluca D'Amico, Mauro Marinoni 他
日本語で読む → - 論文遠隔操作ロボティクス
Echo: 力覚フィードバック付きのオープンソース低コスト遠隔操作システムによるロボット学習用データセット収集
力覚フィードバックと感度調整機能を備えた低コストな遠隔操作システムEchoを開発し、URマニピュレータでの両手タスクの模倣学習用データ収集を容易にした。
原題: Echo: An Open-Source, Low-Cost Teleoperation System with Force Feedback for Dataset Collection in Robot Learning ／ Artem Bazhenov, Sergei Satsevich, Sergei Egorov 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
ロボットシミュレーションにおける質点-バネ-ダンパ変形線形物体モデルの性能解析
ケーブルやワイヤなどの変形線形物体を質点-バネ-ダンパ系でモデル化し、Isaac SimとGazeboでパラメータ変動が動特性に与える影響を評価して、ドメインランダム化による力データ収集の有効性を検証した。
原題: Performance Analysis of a Mass-Spring-Damper Deformable Linear Object Model in Robotic Simulation Frameworks ／ Andrea Govoni, Nadia Zubair, Simone Soprani 他
日本語で読む → - 論文形状最適化ロボティクス
相対運動する部品のコンプライアンスと衝突回避のための共設計最適化
相対運動する複数部品の形状をトポロジー最適化で同時に設計し、剛性最大化と衝突回避を両立させる手法を提案。
原題: Co-design Optimization of Moving Parts for Compliance and Collision Avoidance ／ Amir M. Mirzendehdel, Morad Behandish
日本語で読む → - 論文軌道最適化ロボティクス
問題制約に整合させた拡散モデルによる軌道最適化
拡散モデルによる軌道生成に制約違反を罰する損失と拡散ステップごとの再重み付けを導入し、目標到達や衝突回避などの制約違反を大幅に減らした手法を提案する。
原題: Aligning Diffusion Model with Problem Constraints for Trajectory Optimization ／ Anjian Li, Ryne Beeson
日本語で読む → - 論文群制御cs.MA
敵対的エージェントを含むマルチエージェント配送経路計画の安定性保証
配送依頼を処理するマルチエージェント経路計画において、一部のエージェントが意図的に遅延を引き起こす場合でも、依頼の滞留数が有界となるためのフリート規模と敵対的エージェント比率の条件を理論的に導出し、サンフランシスコのタクシーデータで検証した。
原題: Provably Stable Multi-Agent Routing with Bounded-Delay Adversaries in the Decision Loop ／ Roee M. Francos, Daniel Garces, Stephanie Gil
日本語で読む → - 論文自動運転/センサフュージョン/ファジングロボティクス
自動運転システムにおけるマルチセンサフュージョン認識の耐故障性テスト
カメラとLiDARの故障モデルを構築し、フィードバック誘導型差分ファザーFADEでBaidu Apolloのマルチセンサフュージョン認識の安全性違反を効率的に発見した。
原題: Testing the Fault-Tolerance of Multi-Sensor Fusion Perception in Autonomous Driving Systems ／ Haoxiang Tian, Wenqiang Ding, Xingshuo Han 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
梱包構成木に基づく3Dビンパッキングの計画手法
オンライン3Dビンパッキング問題に対し、梱包構成木(PCT)という階層表現を導入し、深層強化学習と木探索を組み合わせて大規模・多様な制約下での計画を可能にした。
原題: Deliberate Planning of 3D Bin Packing on Packing Configuration Trees ／ Hang Zhao, Juzhan Xu, Kexiong Yu 他
日本語で読む → - 論文3D物体検出画像認識
マルチモーダルハイブリッド後期カスケード融合ネットワークによる3D物体検出の強化
LiDARとRGBカメラを組み合わせ、後期融合で誤検出を減らしカスケード融合で未検出を補う3D物体検出手法を提案。KITTIで歩行者や自転車の検出精度が向上。
原題: A Multimodal Hybrid Late-Cascade Fusion Network for Enhanced 3D Object Detection ／ Carlo Sgaravatti, Roberto Basla, Riccardo Pieroni 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
膝なし二足歩行ロボットSLIDERのための拡張ハイブリッドゼロダイナミクス
膝なし二足歩行ロボットSLIDERのハードウェアを改良し、拡張ハイブリッドゼロダイナミクスと深層強化学習を組み合わせて、MPCベースの手法より150%高速な歩行制御を実現した。
原題: Extended Hybrid Zero Dynamics for Bipedal Walking of the Knee-less Robot SLIDER ／ Rui Zong, Martin Liang, Yuntian Fang 他
日本語で読む → - 論文医療ロボティクスロボティクス
腱駆動同心管式経鼻内視鏡ロボット（TACTER）
2本の腱駆動ロボットを同心に配置し、内側ロボットが外側内を軸方向に移動しながら屈曲することでfollow-the-leader動作を実現する経鼻手術用ロボットを提案し、Cosseratロッドモデルによる先端位置予測と屍体実験で検証した。
原題: Tendon-Actuated Concentric Tube Endonasal Robot (TACTER) ／ Kent K. Yamamoto, Tanner J. Zachem, Pejman Kheradmand 他
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