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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 →- 論文マニピュレーションロボティクス
BiDexHand：オープンソース16自由度バイオミメティック巧みなハンドの設計と評価
ケーブル駆動で16自由度を持つ人間らしい巧みなロボットハンドを開発し、GRASP分類の全33種類の把持を達成するなど性能を実証した。
原題: BiDexHand: Design and Evaluation of an Open-Source 16-DoF Biomimetic Dexterous Hand ／ Zhengyang Kris Weng
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
PRISM-DP: セグメンテーション・メッシュ生成・姿勢追跡による拡散ポリシーのための空間姿勢観測
セグメンテーションとメッシュ生成、姿勢追跡を組み合わせ、手動メッシュ作成なしで物体の空間姿勢を観測として拡散ポリシーを学習する手法を提案。画像ベースより高精度で、真の状態と同等の性能を実現。
原題: PRISM-DP: Spatial Pose-based Observations for Diffusion-Policies via Segmentation, Mesh Generation, and Pose Tracking ／ Xiatao Sun, Yinxing Chen, Daniel Rakita
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
安全・動的制約を考慮したマルチゴールRRTによるUAV協調経路計画
複数のUAVが同時に複数の目標地点へ到達するための協調経路計画アルゴリズムMultiRRTを提案し、衝突回避と動的制約を満たす滑らかな経路を生成できることを示した。
原題: Multi-goal Rapidly Exploring Random Tree with Safety and Dynamic Constraints for UAV Cooperative Path Planning ／ Thu Hang Khuat, Duy-Nam Bui, Hoa TT. Nguyen 他
日本語で読む → - 論文制御/MPC制御
吊り下げペイロードを備えたクアッドロータのための指数安定ハイブリッド知覚制約MPC
ケーブル吊り下げペイロードを持つクアッドロータに対し、指数安定性とカメラ視野内へのペイロード維持を両立するMPCフレームワークを提案し、実機で検証した。
原題: ES-HPC-MPC: Exponentially Stable Hybrid Perception Constrained MPC for Quadrotor with Suspended Payloads ／ Luis F. Recalde, Mrunal Sarvaiya, Giuseppe Loianno 他
日本語で読む → - 論文HRIロボティクス
人間の行動観察に基づくロボットの失敗説明の適応
人間の表情・視線・ジェスチャーから混乱を予測し、ロボットが失敗時の説明の詳細度を適応させる手法を提案・評価した。
原題: Adapting Robot's Explanation for Failures Based on Observed Human Behavior in Human-Robot Collaboration ／ Andreas Naoum, Parag Khanna, Elmira Yadollahi 他
日本語で読む → - 論文VLA画像認識
身体性を活用した画像キャプション生成：空間的に一貫した説明のための自己教師あり学習エージェント
エージェントが環境を探索して画像とキャプションのペアを収集し、大規模言語モデルによるコンセンサスで擬似キャプションを生成、コントラスティブ学習を加えてキャプションモデルを微調整することで、視点によらず一貫した物体説明を可能にする自己教師ありフレームワークを提案。
原題: Embodied Image Captioning: Self-supervised Learning Agents for Spatially Coherent Image Descriptions ／ Tommaso Galliena, Tommaso Apicella, Stefano Rosa 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーション制御
7自由度ロボットマニピュレータの適応タスク空間非特異ターミナルスーパーツイスティングスライディングモード制御
7自由度ロボットアームの軌道追従を高精度かつ低チャタリングで実現するため、適応ゲインを備えたタスク空間非特異ターミナルスーパーツイスティングスライディングモード制御を提案し、シミュレーションと実機実験で外乱下での有効性を示した。
原題: Adaptive Task Space Non-Singular Terminal Super-Twisting Sliding Mode Control of a 7-DOF Robotic Manipulator ／ L. Wan, S. Smith, Y. -J. Pan 他
日本語で読む → - 論文ステレオLiDAR融合画像認識
離散視差マッチングコストと半稠密化を用いたSGMによるステレオLiDAR融合
LiDARとステレオカメラを融合し、GPU並列化でリアルタイムに高精度な深度推定を行う非学習手法を提案。KITTIで誤差率2.79%を達成し、従来のリアルタイム手法を上回る。
原題: Stereo-LiDAR Fusion by Semi-Global Matching With Discrete Disparity-Matching Cost and Semidensification ／ Yasuhiro Yao, Ryoichi Ishikawa, Takeshi Oishi
日本語で読む → - 論文3D再構成画像認識
Mesh-Learner: 球面調和関数によるメッシュのテクスチャリング
メッシュと球面調和関数テクスチャを統合し、ラスタライズパイプラインと互換性のある3D再構成・レンダリングフレームワークを提案。
原題: Mesh-Learner: Texturing Mesh with Spherical Harmonics ／ Yunfei Wan, Jianheng Liu, Chunran Zheng 他
日本語で読む → - 論文道路表面再構成画像認識
平面を超えた路面形状の精密再構成：NURBSによる道路表面の平滑化
航空画像や地理データから得た3D道路点群にNURBS曲面をフィッティングし、異常補正アルゴリズムで平滑で高精度な路面再構成を実現するFlexRoadを提案。
原題: Shape Your Ground: Refining Road Surfaces Beyond Planar Representations ／ Oussema Dhaouadi, Johannes Meier, Jacques Kaiser 他
日本語で読む → - 論文モデル予測制御ロボティクス
メタ学習による高速オンライン適応型ニューラルMPC
メタ学習を用いて残差ダイナミクスを少数ショットで適応させ、計算効率の良いMPCパイプラインに組み込むことで、リアルタイムなモデル補正と予測精度向上を実現した。
原題: Fast Online Adaptive Neural MPC via Meta-Learning ／ Yu Mei, Xinyu Zhou, Shuyang Yu 他
日本語で読む → - 論文BCI/EEGロボティクス
二重注意シャムネットワークによるEEG駆動型社会的学習：長尾自律運転における人間-ロボットギャップの橋渡し
脳波(EEG)から危険事象を検出するBCIフレームワークを提案し、二重注意シャム畳み込みネットワークとDTWバリセンタ平均でデータ希少下でも80%の分類精度を達成した。
原題: Siamese Network with Dual Attention for EEG-Driven Social Learning: Bridging the Human-Robot Gap in Long-Tail Autonomous Driving ／ Xiaoshan Zhou, Carol C. Menassa, Vineet R. Kamat
日本語で読む → - 論文位置推定ロボティクス
低コストカメラによる暗闇での長時間露光位置推定
低コストカメラで撮影した激しくぼやけた暗闇画像を用い、SeqSLAMによる位置推定性能を評価し、夜間に学習した経路を昼間に推定する際の有効性とSeqSLAMの要素の役割を統計的に分析した。
原題: Long Exposure Localization in Darkness Using Consumer Cameras ／ Michael Milford, Ian Turner, Peter Corke
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
階層強化学習による双方向タスク・動作計画：戦略的対峙への応用
群ロボットの対峙シナリオにおいて、タスク計画と動作計画を双方向に連携させる階層強化学習手法を提案し、高い勝率と高速な意思決定を実現した。
原題: Bidirectional Task-Motion Planning Based on Hierarchical Reinforcement Learning for Strategic Confrontation ／ Qizhen Wu, Lei Chen, Kexin Liu 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションAI
自律移動ロボットのマルチゴール空間ナビゲーションにおける階層型強化学習
複雑なロボットナビゲーションタスクで階層型強化学習(HRL)と従来の強化学習(PPO)を比較し、サブゴール生成や終了関数の特性を実験的に検証した研究。
原題: Hierarchical Reinforcement Learning in Multi-Goal Spatial Navigation with Autonomous Mobile Robots ／ Brendon Johnson, Alfredo Weitzenfeld
日本語で読む → - 論文群制御画像認識
連続的な群衆の歩行行動生成
単一画像から空間レイアウトを抽出し、拡散モデルとマルコフ連鎖を組み合わせて、多様な行動と相互作用を持つ連続的な群衆軌跡を自動生成するフレームワークを提案した。
原題: Continuous Locomotive Crowd Behavior Generation ／ Inhwan Bae, Junoh Lee, Hae-Gon Jeon
日本語で読む → - 論文IMU/状態推定ロボティクス
階層学習による6自由度IMUの連続バイアス動力学の明示的モデル化とオンラインバイアス補正
姿勢の正解データのみを用い、ニューラル常微分方程式でIMUの連続的なバイアス動力学を明示的に学習し、オンラインでバイアスを補正する手法を提案した。
原題: Debiasing 6-DOF IMU via Hierarchical Learning of Continuous Bias Dynamics ／ Ben Liu, Tzu-Yuan Lin, Wei Zhang 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
EmbodiedAgent: 異種マルチロボット制御の実用課題を克服するスケーラブルな階層型アプローチ
異種マルチロボット制御のための階層型フレームワークEmbodiedAgentを提案し、次行動予測と構造化メモリでタスクを分解・検証、幻覚を抑制して実環境の長期タスクを実現した。
原題: EmbodiedAgent: A Scalable Hierarchical Approach to Overcome Practical Challenge in Multi-Robot Control ／ Hanwen Wan, Yifei Chen, Yixuan Deng 他
日本語で読む → - 論文群制御制御
マルチロボットネットワークにおける分散型レジリエンス対応制御
各ロボットが局所情報のみを用いて、時変ネットワーク上で悪意あるエージェントが存在しても合意形成と衝突回避を保証する分散制御則を提案した。
原題: Distributed Resilience-Aware Control in Multi-Robot Networks ／ Haejoon Lee, Dimitra Panagou
日本語で読む → - 論文形状推定ロボティクス
ストラット傾斜角を用いたテンセグリティ構造のリアルタイム形状推定
テンセグリティ構造の形状を、機載IMUで計測したストラットの傾斜角とエネルギー最小化に基づいてリアルタイムに推定する手法を提案し、外乱下でも有効であることを実験で示した。
原題: Real-Time Shape Estimation of Tensegrity Structures Using Strut Inclination Angles ／ Tufail Ahmad Bhat, Yuhei Yoshimitsu, Kazuki Wada 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
未知環境における予算制約下での安全な計画のための自律アーキテクチャ
未知環境で安全制約と予算制約を満たす非線形システムのためのサンプリングベース計画フレームワークReRootを提案し、GNSS拒否環境の固定翼UAVで検証した。
原題: Autonomy Architectures for Safe Planning in Unknown Environments Under Budget Constraints ／ Daniel M. Cherenson, Devansh R. Agrawal, Dimitra Panagou
日本語で読む → - 論文キャリブレーションロボティクス
協働ロボットアームのための3Dハンドアイキャリブレーション：ロボットベースを一度見るだけ
外部キャリブレーション物体を使わず、ロボットベースの点群とスキャンデータを位置合わせすることで、数秒で完了するハンドアイキャリブレーション手法を提案し、14機種の協働ロボットで評価した。
原題: 3D Hand-Eye Calibration for Collaborative Robot Arm: Look at Robot Base Once ／ Leihui Li, Lixuepiao Wan, Volker Krueger 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
サブフレームワークに基づくマルチロボットネットワークのベアリング剛性維持制御
マルチロボット系をサブフレームワークに分解し、ベアリング計測のみを用いた分散制御で剛性を維持する手法を提案した。
原題: Subframework-based Bearing Rigidity Maintenance Control in Multirobot Networks ／ J. Francisco Presenza, Ignacio Mas, J. Ignacio Alvarez-Hamelin 他
日本語で読む → - 論文全身制御ロボティクス
相補性制約と制御バリア関数の統合による安全な全身ロボット制御
サンプルデータ一次系において相補性制約と制御バリア関数が等価であることを証明し、両手法の統一的な視点を提供することで、ロバスト性保証やアルゴリズム改善の相互応用を可能にした。
原題: Unifying Complementarity Constraints and Control Barrier Functions for Safe Whole-Body Robot Control ／ Rafael I. Cabral Muchacho, Riddhiman Laha, Florian T. Pokorny 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
両手ロボット操作のためのインターフェースとしてのグリッパーキーポーズと物体点流
グリッパーの目標姿勢と物体の点流を予測するインターフェースを連続行動推定と統合し、両手操作の精度と柔軟性を高めるフレームワークPPIを提案した。
原題: Gripper Keypose and Object Pointflow as Interfaces for Bimanual Robotic Manipulation ／ Yuyin Yang, Zetao Cai, Yang Tian 他
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
オイラー螺旋に着想を得た曲率表現によるソフトアクチュエータの学習ベースモデリング
オイラー螺旋に基づく形状表現とニューラルネットワークを用いて、空気圧ソフトベンダアクチュエータの順・逆モデルを構築し、荷重下でも高精度に変形予測と荷重推定を実現した。
原題: Learning-Based Modeling of Soft Actuators Using Euler Spiral-Inspired Curvature ／ Yu Mei, Shangyuan Yuan, Xinda Qi 他
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
DPGP：安全な自動運転のための2D-3Dデュアルパス潜在ゴーストプローブゾーン予測フレームワーク
単眼カメラのみを用いて、歩行者などが突然飛び出す「ゴーストプローブ」ゾーンを予測する2D-3D融合フレームワークを提案し、12K画像のデータセットで有効性を示した。
原題: DPGP: A Hybrid 2D-3D Dual Path Potential Ghost Probe Zone Prediction Framework for Safe Autonomous Driving ／ Weiming Qu, Jiawei Du, Shenghai Yuan 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
ViTaMIn: ロボット不要の視覚触覚マニピュレーションインターフェースによる接触の多いタスクの学習
視覚と触覚を統合した手持ちグリッパで遠隔操作なしに実演データを収集し、マルチモーダル表現学習で接触の多い操作タスクを効率的に学習する手法を提案。
原題: ViTaMIn: Learning Contact-Rich Tasks Through Robot-Free Visuo-Tactile Manipulation Interface ／ Fangchen Liu, Chuanyu Li, Yihua Qin 他
日本語で読む → - 論文sim2real機械学習
Spot上での高性能強化学習：分布尺度を用いたシミュレーションパラメータ最適化
Spotの低レベルAPI向けに強化学習ポリシーを訓練・実機展開し、Wasserstein距離とMMDでsim2realギャップを定量化してCMA-ESでシミュレーションパラメータを最適化。5.2m/s超の走行や滑り面耐性を実現。
原題: High-Performance Reinforcement Learning on Spot: Optimizing Simulation Parameters with Distributional Measures ／ AJ Miller, Fangzhou Yu, Michael Brauckmann 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
MOSAIC: 物理シミュレーションを用いたスキル中心のマニピュレーション計画
物理シミュレーションでスキルの実行結果を見積もり、得意な領域を起点にスキル列を双方向に繋ぐことで、長期的なマニピュレーション計画を効率的に生成する手法を提案。
原題: MOSAIC: Skill-Centric Manipulation Planning with Physics Simulation ／ Itamar Mishani, Yorai Shaoul, Maxim Likhachev
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