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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: 2025/3/1 ／ 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
報酬中心型ReST-MCTS：高不確実環境におけるロボットマニピュレーションのための堅牢な意思決定フレームワーク
不確実な環境でのロボット操作において、中間フィードバックを複数のチャネルに分解し、タスク文脈に照らして検索をバイアス・修正する報酬中心型MCTSフレームワークを提案。VLA行動修復にも応用可能。
原題: Reward-Centered ReST-MCTS: A Robust Decision-Making Framework for Robotic Manipulation in High Uncertainty Environments ／ Xibai Wang
日本語で読む → - 論文自動運転/量子機械学習quant-ph
QDCNN: 量子深層学習による自動運転交通システムの安全性と信頼性の向上
量子アルゴリズムを活用した量子深層畳み込みニューラルネットワーク(QDCNN)を提案し、影検出を高速・高精度化することで自動運転交通システムの安全性向上を図った研究。
原題: QDCNN: Quantum Deep Learning for Enhancing Safety and Reliability in Autonomous Transportation Systems ／ Ashtakala Meghanath, Subham Das, Bikash K. Behera 他
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
オンライン人間デモンストレーションからの能動的カリキュラム学習
人間のデモンストレーションをカリキュラム学習で順序付け、徐々に難しい状況を教えることでロボットの学習効率と成功率を高める手法を提案し、ユーザー研究で人間の教え方への影響も検証した。
原題: Active Robot Curriculum Learning from Online Human Demonstrations ／ Muhan Hou, Koen Hindriks, A. E. Eiben 他
日本語で読む → - 論文VLAAI
グラフ接地型LLM：グラフ関数呼び出しによる幻覚の抑制
LLMにグラフライブラリの関数呼び出しを組み合わせることで、グラフ関連タスクにおける幻覚を減らし数学的正確性を高める手法を提案し、災害救助支援への応用も示した。
原題: Graph-Grounded LLMs: Leveraging Graphical Function Calling to Minimize LLM Hallucinations ／ Piyush Gupta, Sangjae Bae, David Isele
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
未知環境における未知数の発生源を探索する分散マルチロボットフレームワークDIAS
発生源の数が未知でロボット数より多い場合でも、探索と活用を切り替えるハイブリッド制御とボロノイ分割・ガウス過程回帰により、複数ロボットで効率的に発生源を特定する分散探索手法を提案。
原題: Distributed Multi-robot Source Seeking in Unknown Environments with Unknown Number of Sources ／ Lingpeng Chen, Siva Kailas, Srujan Deolasee 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
フィンガー内蔵アイ：LEGOの繊細な組立・分解のためのスマートフィンガー
工具先端に低コスト高解像度のカメラを埋め込む「Eye-in-Finger」を提案し、LEGOの組立・分解においてサブミリ精度の位置合わせとキャリブレーション誤差へのロバスト性を実現した。
原題: Eye-in-Finger: Smart Fingers for Delicate Assembly and Disassembly of LEGO ／ Zhenran Tang, Ruixuan Liu, 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
MuBlE: ロボットマニピュレーションにおけるタスク計画のためのMuJoCoとBlenderシミュレーション環境およびベンチマーク
MuJoCoとBlenderを組み合わせ、物理的に正確でリアルな視覚観測を提供する長期的ロボット操作タスク向けの新しいシミュレーション環境を提案し、視覚と物理の測定を要する10種類のマルチステップ推論ベンチマークSHOP-VRB2を導入した。
原題: MuBlE: MuJoCo and Blender simulation Environment and Benchmark for Task Planning in Robot Manipulation ／ Michal Nazarczuk, Karla Stepanova, Jan Kristof Behrens 他
日本語で読む → - 論文外骨格/歩行支援ロボティクス
適応的負のダンピング制御によるユーザ依存型多地形歩行支援ヒップ外骨格
ヒップ外骨格において、適応的な仮想負のダンピングで支援トルクを生成し、ベイズ最適化で支援強度を調整することで、多地形環境での歩行を個別に支援する制御法を提案した。
原題: Adaptive Negative Damping Control for User-Dependent Multi-Terrain Walking Assistance with a Hip Exoskeleton ／ Giulia Ramella, Auke Ijspeert, Mohamed Bouri
日本語で読む → - 論文変形物体操作ロボティクス
布操作のための生成的状态推定を伴う拡散ダイナミクスモデル
拡散モデルを用いて布の状態推定とダイナミクス予測を行い、モデル予測制御と組み合わせて実機で布折り畳みを実現した研究。
原題: Diffusion Dynamics Models with Generative State Estimation for Cloth Manipulation ／ Tongxuan Tian, Haoyang Li, Bo Ai 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
四足歩行ロボットチームによるケーブル牽引荷物の分散ナビゲーション：MARLアプローチ
複数の四足歩行ロボットがケーブルで繋がれた荷物を協調して牽引し、障害物を避けながら狭い環境をナビゲートするための分散型マルチエージェント強化学習プランナーを開発した。実機で1～4台、シミュレーションで最大12台のロボットでの有効性を実証した。
原題: Decentralized Navigation of a Cable-Towed Load using Quadrupedal Robot Team via MARL ／ Wen-Tse Chen, Minh Nguyen, Zhongyu Li 他
日本語で読む → - 論文動作計画ロボティクス
機械学習とサンプリングベース探索を組み合わせた動的制約下でのマルチゴール動作計画
ロボットが複数の目標地点を動的制約を満たしながら巡回する動作計画問題に対し、機械学習によるコスト予測とTSPソルバー、サンプリングベース計画を統合して効率的に解く手法を提案した。
原題: Combining Machine Learning and Sampling-Based Search for Multi-Goal Motion Planning with Dynamics ／ Yuanjie Lu, Erion Plaku
日本語で読む → - 論文協調設計ロボティクス
CODEI: 自律走行車に応用した移動ロボットの知覚と意思決定のリソース効率の良いタスク駆動型協調設計
移動ロボットの知覚と運動計画をタスク要件に基づいて統合し、センサ・アルゴリズム選択と配置を整数線形計画法で最適化する協調設計フレームワークCODEIを提案し、都市環境の自動運転車でケーススタディを行った。
原題: CODEI: Resource-Efficient Task-Driven Co-Design of Perception and Decision Making for Mobile Robots Applied to Autonomous Vehicles ／ Dejan Milojevic, Gioele Zardini, Miriam Elser 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
拡散模倣学習による任意物体の可変摩擦ハンド内操作
可変摩擦指を持つハンドで、拡散ポリシーとシミュレーション・実機データの共訓練により、任意形状の物体を任意の目標姿勢へ操作する手法を提案した。
原題: Variable-Friction In-Hand Manipulation for Arbitrary Objects via Diffusion-Based Imitation Learning ／ Qiyang Yan, Zihan Ding, Xin Zhou 他
日本語で読む → - 論文表現学習機械学習
Riemann²: リーマン幾何データからのリーマン部分多様体学習
単位ノルムベクトルや対称正定値行列のような幾何的制約を持つデータに対し、Wrappedガウス過程潜在変数モデルを用いてリーマン幾何を考慮した潜在表現を学習する手法を提案した。
原題: Riemann$^2$: Learning Riemannian Submanifolds from Riemannian Data ／ Leonel Rozo, Miguel González-Duque, Noémie Jaquier 他
日本語で読む → - 論文ロボットセキュリティロボティクス
EU AI法遵守のためのロボティクス・自律システムのサイバーセキュリティ対策
EU AI法が求めるロボットのサイバーセキュリティ要件を整理し、認知アーキテクチャの知識ベース保護を含む基本ツール群と、ロボット知識管理の評価基準10項目を提案した。
原題: Aportes para el cumplimiento del Reglamento (UE) 2024/1689 en rob\'otica y sistemas aut\'onomos ／ Francisco J. Rodríguez Lera, Yoana Pita Lorenzo, David Sobrín Hidalgo 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
NMPCと低次元モデルによるヘビ型ロボットの歩容生成
低次元モデルと非線形モデル予測制御(NMPC)を組み合わせ、狭い環境でもヘビ型ロボットが自律的に歩容を生成できる動作計画手法を提案し、高精度シミュレーションと実機実験で検証した。
原題: Reduced-Order Model-Based Gait Generation for Snake Robot Locomotion using NMPC ／ Adarsh Salagame, Eric Sihite, Milad Ramezani 他
日本語で読む → - 論文シーン表現/長期運用ロボティクス
GS-LTS: 長期運用サービスロボットのための3Dガウシアンスプラッティングに基づく適応的モデリング
3Dガウシアンスプラッティングを用いて、屋内ロボットが動的環境の変化を検出し、自律的に多視点観測を行い、シーン表現を効率的に更新できるシステムを提案した。
原題: GS-LTS: 3D Gaussian Splatting-Based Adaptive Modeling for Long-Term Service Robots ／ Bin Fu, Jialin Li, Bin Zhang 他
日本語で読む → - 論文自動運転HCI
高度自動運転におけるドライバーの予見可能な誤用のシミュレーションベーステスト
高度自動運転システムの予見可能な誤用シナリオを対象に、ドライバー・車両インターフェースを実装し、ドライビングシミュレータでテストする手法を提案した論文。
原題: Simulation-based Testing of Foreseeable Misuse by the Driver applicable for Highly Automated Driving ／ Milin Patel, Rolf Jung, Yasin Cakir
日本語で読む → - 論文協調搬送ロボティクス
制御バリア関数を用いた複数クアッドロータ協調マニピュレーションの最適軌道計画
複数のクアッドロータがケーブルで吊り下げた剛体ペイロードを障害物環境で協調搬送するため、制御バリア関数と双対定理を組み合わせた軌道計画法を提案し、シミュレーションと実機で有効性を示した。
原題: Optimal Trajectory Planning for Cooperative Manipulation with Multiple Quadrotors Using Control Barrier Functions ／ Arpan Pallar, Guanrui Li, Mrunal Sarvaiya 他
日本語で読む → - 論文VLA画像認識
CoT-VLA：視覚的思考連鎖推論を用いた視覚-言語-行動モデル
将来の画像フレームを視覚的目標として自己回帰的に予測してから行動系列を生成することで、視覚的思考連鎖推論をVLAに組み込み、実世界タスクで17%の性能向上を達成した。
原題: CoT-VLA: Visual Chain-of-Thought Reasoning for Vision-Language-Action Models ／ Qingqing Zhao, Yao Lu, Moo Jin Kim 他
日本語で読む → - 論文羽ばたきMAVロボティクス
剛体リンク式フラッピング機構の設計最適化とロバスト性解析
羽ばたき翼MAV用の剛体リンク機構を、機構シミュレータと非定常空力解析を統合した最適化で設計し、最大34%の消費電力削減を達成するとともに、製造公差に対する性能感度を評価した。
原題: Design optimization and robustness analysis of rigid-link flapping mechanisms ／ Shyam Sunder Nishad, Anupam Saxena
日本語で読む → - 論文ソーシャルナビゲーションロボティクス
COLSON: 拡散モデルベース強化学習による制御可能なソーシャルナビゲーション
拡散モデルベースの強化学習を歩行者環境でのロボットナビゲーションに適用し、未学習の静的障害物や目的変更にも追加学習なしで適応できる手法を提案した。
原題: COLSON: Controllable Learning-Based Social Navigation via Diffusion-Based Reinforcement Learning ／ Kohei Matsumoto, Yuki Tomita, Yuki Hyodo 他
日本語で読む → - 論文姿勢推定ロボティクス
微分可能レンダリングによる手術ロボット器具の姿勢推定
微分可能レンダリングと円柱などの幾何プリミティブを活用し、マーカーレスで手術ロボット器具の姿勢を単発推定するキャリブレーション手法を提案した。
原題: Differentiable Rendering-based Pose Estimation for Surgical Robotic Instruments ／ Zekai Liang, Zih-Yun Chiu, Florian Richter 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
TAGA: 人間グループを回避する社会的配慮型ロボットナビゲーションのための接線ベース反応手法
ロボットが人間のグループの暗黙の境界を尊重しつつ衝突を避けるため、接線経路でグループ境界を検出する反応型手法TAGAを提案し、グループ侵入率GCRと5段階の群集シミュレーションベンチマークで評価した。
原題: TAGA: A Tangent-Based Reactive Approach for Socially Compliant Robot Navigation Around Human Groups ／ Utsha Kumar Roy, Sejuti Rahman
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
物体ナビゲーションを重み付き巡回修理人問題として扱う
ゼロショット物体ナビゲーションを重み付き巡回修理人問題として定式化し、VLMと3D特徴マップを組み合わせて効率的な経路計画を実現した研究。
原題: Handle Object Navigation as Weighted Traveling Repairman Problem ／ Ruimeng Liu, Xinhang Xu, Shenghai Yuan 他
日本語で読む → - 論文キャリブレーションロボティクス
PLK-Calib: プラッカー直線を用いた単一ショット・ターゲットレスLiDAR-カメラ外部キャリブレーション
LiDARとカメラの間の外部キャリブレーションを、ターゲットを使わず1回の計測で行う手法を提案。直線特徴のプラッカー座標表現を利用して回転と並進を分離し、高精度な推定を実現した。
原題: PLK-Calib: Single-shot and Target-less LiDAR-Camera Extrinsic Calibration using Pl\"ucker Lines ／ Yanyu Zhang, Jie Xu, Wei Ren
日本語で読む → - 論文データセットロボティクス
RoboDesign1M：ロボット設計理解のための大規模データセット
科学論文から収集した100万件のマルチモーダルデータでロボット設計理解のための大規模データセットを構築し、設計生成や質問応答などのタスクでベンチマークを提供した。
原題: RoboDesign1M: A Large-scale Dataset for Robot Design Understanding ／ Tri Le, Toan Nguyen, Quang Tran 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
循環零空間協調：静的吊り下げ負荷のための空中搬送機の永続飛行
3台以上の空中搬送機がケーブルで吊った負荷を静止させたまま、停止せずに飛行し続けるための軌道生成アルゴリズムを提案した。
原題: Cyclic Nullspace Coordination: Perpetual Flight of Aerial Carriers for Static Suspension ／ Chiara Gabellieri, Yaolei Shen, Martina Paolucci 他
日本語で読む → - 論文水中HRIロボティクス
水中ダイバー・ロボット間コミュニケーションのためのワンショットジェスチャー認識
水中でダイバーが一度ジェスチャーを見せるだけで、ロボットがそれをリアルタイムに認識できる軽量な手法を提案。形状特徴量を用いることで、データセット収集や再学習なしに新しいジェスチャーに対応できる。
原題: One-Shot Gesture Recognition for Underwater Diver-To-Robot Communication ／ Rishikesh Joshi, Junaed Sattar
日本語で読む → - 論文自律移動ロボティクス
ADAPT: 建設現場作業向け自律フォークリフト
建設現場のような不整地・動的障害物・悪天候環境で動作する完全自律オフロードフォークリフトADAPTを開発し、実世界テストで熟練オペレータと比較して人間に近い性能を実証した。
原題: ADAPT: An Autonomous Forklift for Construction Site Operation ／ Johannes Huemer, Markus Murschitz, Matthias Schörghuber 他
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