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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
Dense Policy：双方向自己回帰による行動学習
軽量なエンコーダのみのアーキテクチャで行動系列を粗から細へと対数的な推論時間で展開する、双方向自己回帰型のロボットマニピュレーション方策を提案。
原題: Dense Policy: Bidirectional Autoregressive Learning of Actions ／ Yue Su, Xinyu Zhan, Hongjie Fang 他
日本語で読む → - 論文水中ロボティクス/Visual Place Recognitionロボティクス
動的な水中環境の長期モニタリングのための画像ベースの再定位と位置合わせ
水中映像からVisual Place Recognition・特徴マッチング・セグメンテーションを統合し、再訪領域の同定と生態系変化の解析を可能にするパイプラインを提案。大規模水中VPRベンチマークSQUIDLE+も構築した。
原題: Image-Based Relocalization and Alignment for Long-Term Monitoring of Dynamic Underwater Environments ／ Beverley Gorry, Tobias Fischer, Michael Milford 他
日本語で読む → - 論文水中ロボティクスロボティクス
MeCOオープンソース自律型水中ロボットの設計と開発
低コストでオープンソースの自律型水中ロボットMeCOを開発し、水中ヒューマンロボットインタラクション向けの機能とエッジAI推論を備え、実験で有効性を示した。
原題: Design and Development of the MeCO Open-Source Autonomous Underwater Vehicle ／ David Widhalm, Cory Ohnsted, Corey Knutson 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
ロボットSim2Realチャレンジにおける長期的ピックアンドプレースのためのSim-to-Real転移
軽量なノイズ耐性視覚認識と非線形性に頑健なサーボ系を組み合わせ、アルゴリズム変更なしでシミュレーションから実機への転移を実現し、ICRA 2024のRobotic Sim2Real Challengeで優勝した。
原題: Robotic Sim-to-Real Transfer for Long-Horizon Pick-and-Place Tasks in the Robotic Sim2Real Competition ／ Ming Yang, Hongyu Cao, Lixuan Zhao 他
日本語で読む → - 論文自動運転/歩行者相互作用制御
混合都市交通における社会的適合型自動運転のための相互作用認識型モデル予測意思決定
歩行者の意図を推定するモデルとモデル予測制御を統合し、人間参加型実験で歩行者の横断時間短縮と快適性・安全性・信頼感の向上を確認した。
原題: Interaction-Aware Model Predictive Decision-Making for Socially-Compliant Autonomous Driving in Mixed Urban Traffic Scenarios ／ Balint Varga, Thomas Brand, Marcus Schmitz 他
日本語で読む → - 論文HRIHCI
ロボット身体性とLLMの共感的トーンが共感誘発に与える影響の検討
LLM駆動の物理ロボットと音声チャットボットを用い、共感的トーンの有無が第三者への共感や援助意欲に与える影響を60名で比較したが、身体性もトーンも有意な効果は見られなかった。
原題: Exploring the Effect of Robotic Embodiment and Empathetic Tone of LLMs on Empathy Elicitation ／ Liza Darwesh, Jaspreet Singh, Marin Marian 他
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
基盤モデルによるソフトロボット進化のための自然選択
LLMがソフトロボット設計の表現を学習できるかを評価するベンチマークRoboCrafter-QAを提案し、ファインチューニングしたLLMが高性能な形態の選択・生成でSOTAを達成、実機でもsim-to-real相関を確認した。
原題: Natural Selection via Foundation Models for Soft Robot Evolution ／ Changhe Chen, Xiaohao Xu, Xiangdong Wang 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
JIF：人間とロボットの実演を用いた逆・順動力学の同時学習によるロボット訓練
人間のマルチモーダル実演から逆・順動力学を同時に学習して潜在状態表現を獲得し、少数のロボット実演での効率的なファインチューニングを可能にする事前学習手法を提案。
原題: Train Robots in a JIF: Joint Inverse and Forward Dynamics with Human and Robot Demonstrations ／ Gagan Khandate, Boxuan Wang, Sarah Park 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
Tacchi 2.0: 視覚ベース触覚センサ向けの低計算コストで包括的な動的接触シミュレータ
Material Point Methodとピンホールカメラモデルを組み合わせ、視覚ベース触覚センサの触覚画像・マーカー動画像・関節画像を低計算コストで生成するシミュレータTacchi 2.0を開発した。
原題: Tacchi 2.0: A Low Computational Cost and Comprehensive Dynamic Contact Simulator for Vision-based Tactile Sensors ／ Yuhao Sun, Shixin Zhang, Wenzhuang Li 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
GraphGarment: 両手布操作のための衣服ダイナミクス学習
グラフニューラルネットワークで衣服の動きをモデル化し、残差モデルでsim-to-realギャップを補正することで、ロボットが両手で衣服を吊るすタスクを実現した研究。
原題: GraphGarment: Learning Garment Dynamics for Bimanual Cloth Manipulation Tasks ／ Wei Chen, Kelin Li, Dongmyoung Lee 他
日本語で読む → - 論文群制御cs.MA
UAVバッテリー充電のエージェントベースシミュレーション：精密農業、災害復旧、デング熱媒介蚊対策へのIoT応用
ドローン群が通信せずに充電調整を行う2つのポリシーをエージェントベースシミュレーションで比較し、極端な使用状況ではChargerThresholdポリシーがより信頼性の高い結果を示すことを明らかにした。
原題: Agent-Based Simulation of UAV Battery Recharging for IoT Applications: Precision Agriculture, Disaster Recovery, and Dengue Vector Control ／ Leonardo Grando, Juan Fernando Galindo Jaramillo, Jose Roberto Emiliano Leite 他
日本語で読む → - 論文自動運転シミュレーションロボティクス
交通シミュレーションのための制御可能な潜在拡散モデル
強化学習で拡散モデルの学習を誘導し、自動運転の仮想テスト用に多様で制御可能な走行シナリオを自動生成する手法を提案した。
原題: Controllable Latent Diffusion for Traffic Simulation ／ Yizhuo Xiao, Mustafa Suphi Erden, Cheng Wang
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
多物体把持のベンチマーク
ロボットの多物体把持能力を評価するための3つのプロトコルからなるベンチマークを提案し、複数のハンドでベースラインを確立した。
原題: Benchmarking Multi-Object Grasping ／ Tianze Chen, Ricardo Frumento, Giulia Pagnanelli 他
日本語で読む → - 論文飛行制御ロボティクス
TACO: 目標とコマンド指向強化学習による汎用アクロバティック飛行制御
目標とコマンド指向の強化学習フレームワークTACOを提案し、異なる機動タスクを統一的に扱いオンラインパラメータ変更を可能にするとともに、スペクトル正規化でsim-to-realギャップを克服した。
原題: TACO: General Acrobatic Flight Control via Target-and-Command-Oriented Reinforcement Learning ／ Zikang Yin, Canlun Zheng, Shiliang Guo 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
把持不能物体に対する外的手先による巧みな非把持マニピュレーション
強化学習を用いて、把持できない大きな物体を机の端や壁へ移動させてから掴む戦略を学習するロボットハンドシステムExDexを提案し、実機へのゼロショット転移も実証した。
原題: Dexterous Non-Prehensile Manipulation for Ungraspable Object via Extrinsic Dexterity ／ Yuhan Wang, Yu Li, Yaodong Yang 他
日本語で読む → - 論文身体性AIロボティクス
身体発見：身体性AIの新たな課題
身体性AIが多様な身体を認識し適応するための「身体発見」課題を提唱し、因果推論手法と専用シミュレータでその有効性を検証した。
原題: Body Discovery of Embodied AI ／ Zhe Sun, Pengfei Tian, Xiaozhu Hu 他
日本語で読む → - 論文手術ロボットロボティクス
ロボット支援低侵襲手術における長期的な技能獲得のデータセットと分析
外科レジデント18名を対象に6ヶ月間、月1回の訓練セッションを実施し、疲労や訓練間隔がロボット手術技能の習得に与える影響を分析したデータセットを構築した。
原題: Dataset and Analysis of Long-Term Skill Acquisition in Robot-Assisted Minimally Invasive Surgery ／ Yarden Sharon, Alex Geftler, Hanna Kossowsky Lev 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
MAER-Nav: 鏡像拡張経験リプレイによるロボットナビゲーションの双方向運動学習
成功した前進軌跡を鏡像反転して後退経験を合成する経験リプレイとカリキュラム学習を組み合わせ、明示的な失敗駆動型リプレイや報酬設計の変更なしに双方向運動を学習するナビゲーション手法を提案した。
原題: MAER-Nav: Bidirectional Motion Learning Through Mirror-Augmented Experience Replay for Robot Navigation ／ Shanze Wang, Mingao Tan, Zhibo Yang 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
ファジィ論理に基づくモデル予測制御：最適意思決定と常識的意思決定を統合するパラダイム
ファジィ論理をモデル予測制御に組み込み、親子二層構造で複数ロボットの未知環境探索と目標発見を効率化する手法を提案し、シミュレーションで性能と計算時間の改善を示した。
原題: Fuzzy-Logic-based model predictive control: A paradigm integrating optimal and common-sense decision making ／ Filip Surma, Anahita Jamshidnejad
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
介護タスクにおけるソフトロボティクスの知覚的安全性に関する研究
入浴など身体接触が不可避な介護場面を想定し、正負圧を組み合わせた3Dプリント製ソフトグリッパを設計。硬質グリッパより低く均一な圧力で把持でき、実演後に参加者のロボットへの信頼が有意に向上した。
原題: A Study of Perceived Safety for Soft Robotics in Caregiving Tasks ／ Cosima du Pasquier, Jennifer Grannen, Chuer Pan 他
日本語で読む → - 論文状態推定ロボティクス
MUSE: 四足歩行ロボットのためのリアルタイムマルチセンサ状態推定器
IMU・エンコーダ・カメラ・LiDARを統合し、滑りやすい不整地でも高精度かつリアルタイムに四足ロボットの姿勢と運動を推定する状態推定器MUSEを開発した。
原題: MUSE: A Real-Time Multi-Sensor State Estimator for Quadruped Robots ／ Ylenia Nisticò, João Carlos Virgolino Soares, Lorenzo Amatucci 他
日本語で読む → - 論文再位置推定画像認識
REGRACE: 一貫性評価を用いた堅牢で効率的なグラフベース再位置推定アルゴリズム
LiDARサブマップとグラフニューラルネットワークを用いて、回転不変な物体特徴と近傍文脈を学習し、スケーラブルなBag-of-Wordsで再訪を検出する再位置推定手法を提案。幾何的一貫性で再訪を判定し、従来手法と同等の精度で2倍高速化を実現。
原題: REGRACE: A Robust and Efficient Graph-based Re-localization Algorithm using Consistency Evaluation ／ Débora N. P. Oliveira, Joshua Knights, Sebastián Barbas Laina 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
単眼視覚SLAMの進化：幾何学から深層学習パイプラインへ
単眼視覚SLAMの研究を幾何学ベースと学習ベースの2大枠組みで分類・調査し、環境ごとの課題と性能評価を整理したサーベイ論文。
原題: Monocular visual simultaneous localization and mapping: (r)evolution from geometry to deep learning-based pipelines ／ Olaya Alvarez-Tunon, Yury Brodskiy, Erdal Kayacan
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
ギャロップの16通り：高速四足歩行のエネルギーと身体動力学
四足ロボットのギャロップ歩容を飛行期の数と前後脚の位相関係で分類し、軌道最適化でエネルギー効率を解析した。低速では飛行期なし、高速では飛行期2つが最適と判明。
原題: 16 Ways to Gallop: Energetics and Body Dynamics of High-Speed Quadrupedal Gaits ／ Yasser G. Alqaham, Jing Cheng, Zhenyu Gan
日本語で読む → - 論文失敗回復/プランニングロボティクス
視覚言語モデル・反応型プランナ・ビヘイビアツリーを統合したロボットのリアルタイム失敗対処フレームワーク
VLMと反応型プランナ、ビヘイビアツリーを組み合わせ、実行前検証と実行中の失敗検知・修正を両立させるロボットの失敗回復フレームワークを提案し、実機とシミュレータで有効性を示した。
原題: A Unified Framework for Real-Time Failure Handling in Robotics Using Vision-Language Models, Reactive Planner and Behavior Trees ／ Faseeh Ahmad, Hashim Ismail, Jonathan Styrud 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションAI
GraspCorrect: 視覚言語モデル誘導フィードバックによるロボット把持の修正
視覚言語モデルによる反復的な視覚質問応答で把持候補を評価・修正し、既存の政策モデルの把持安定性とタスク成功率を向上させるプラグアンドプレイモジュールを提案した。
原題: GraspCorrect: Robotic Grasp Correction via Vision-Language Model-Guided Feedback ／ Sungjae Lee, Yeonjoo Hong, Kwang In Kim
日本語で読む → - 論文幾何表現cs.CG
細分割法によるファイバー近似の時間計算量に関する一考察
暗黙的に定義された幾何（関数のファイバー）を直交木で表現する際の構築時間計算量を解析し、特定条件下で密なボクセル格子走査より漸近的に優れ、出力感応的でハウスドルフ測度・次元と関連することを示した。
原題: A Note on the Time Complexity of Using Subdivision Methods for the Approximation of Fibers ／ Michael M. Bilevich, Dan Halperin
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
シナリオ拡張による深層強化学習ベースのロボットナビゲーションの汎化性能向上
観測を想像空間に写像して行動を生成・再写像するシナリオ拡張を提案し、未見環境での深層強化学習ナビゲーションの汎化性能を大幅に改善した。
原題: Enhancing Deep Reinforcement Learning-based Robot Navigation Generalization through Scenario Augmentation ／ Shanze Wang, Mingao Tan, Zhibo Yang 他
日本語で読む → - 論文HRIHCI
高齢者ケアにおけるNAOロボットとの非言語コミュニケーションと信頼形成
人型ロボットNAOによる高齢者ケアを想定し、触覚・ジェスチャー・LEDパターンといった非言語コミュニケーションが信頼や共感の知覚に与える影響を実験的に検討した。
原題: Enhancing Human-Robot Interaction in Healthcare: A Study on Nonverbal Communication Cues and Trust Dynamics with NAO Robot Caregivers ／ S M Taslim Uddin Raju
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
曖昧な指示からタスク計画へ：LLMに基づくフィードバック駆動型HRCタスクプランニングフレームワーク
大規模言語モデル（LLM）と人間のフィードバックを組み合わせ、曖昧な高レベル指示から人間とロボットの協調タスク計画を動的に生成・修正するハイブリッドフレームワークを提案した。
原題: From Vague Instructions to Task Plans: A Feedback-Driven HRC Task Planning Framework based on LLMs ／ Afagh Mehri Shervedani, Matthew R. Walter, Milos Zefran
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