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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 →- 論文モデリング/可観測性/パラメータ推定ロボティクス
スラスタを備えた平面多リンク系のモデリング・可観測性・慣性パラメータ推定
スラスタ付き自由浮遊多リンク系について、姿勢と慣性パラメータをリアルタイム推定するためのモデル化と非線形可観測性解析を行い、3リンク系のシミュレーションで検証した。
原題: Modeling, Observability, and Inertial Parameter Estimation of a Planar Multi-Link System with Thrusters ／ Nicholas B. Andrews, Kristi A. Morgansen
日本語で読む → - 論文計画/制御制御
都市交通におけるコネクテッドEVのためのエネルギー認識型車線計画：設計と車両インザループ検証
V2I通信を活用し、縦方向の速度制御と横方向の車線変更を統合的に最適化するエネルギー認識型運動計画フレームワークを提案し、車両インザループ実験で人間ドライバー比最大24%のエネルギー削減を実証した。
原題: Energy-Aware Lane Planning for Connected Electric Vehicles in Urban Traffic: Design and Vehicle-in-the-Loop Validation ／ Hansung Kim, Eric Yongkeun Choi, Eunhyek Joa 他
日本語で読む → - 論文クレーン制御ロボティクス
洋上クレーンのノンパラメトリック適応ペイロード追従制御
クレーンの荷揺れを抑えつつ荷物を目標軌道に追従させるため、未知の外乱やモデル化誤差をRKHSで近似するノンパラメトリック適応制御器を提案し、シミュレーションと実験で有効性を示した。
原題: Nonparametric adaptive payload tracking for an offshore crane ／ Torbjørn Smith, Olav Egeland
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
DYNEMO-SLAM: 動的エンティティと運動を考慮した3DシーングラフSLAM
動的な物体やエージェントを地図から除外せず、その姿勢と運動をSLAMのバックエンドで同時推定する3DシーングラフベースのSLAMフレームワークを提案し、動的環境での軌跡精度を大幅に改善した。
原題: DYNEMO-SLAM: Dynamic Entity and Motion-Aware 3D Scene Graph SLAM ／ Marco Giberna, Muhammad Shaheer, Miguel Fernandez-Cortizas 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
低コストデータでロボットマニピュレーションの汎化を促進
大規模作業空間での空間推論フェーズに着目し、低コストで収集可能なデータを活用してVLAモデルの汎化性能を高めるフレームワークを提案。
原題: Boosting Robotic Manipulation Generalization with Minimal Costly Data ／ Liming Zheng, Feng Yan, Fanfan Liu 他
日本語で読む → - 論文視覚運動協調画像認識
視覚運動協調の予測学習
一人称視点の映像と身体運動から頭部姿勢・視線・上半身の動きを予測する拡散ベースのモデルを提案し、大規模データセットで汎化性能を示した。
原題: Learning Predictive Visuomotor Coordination ／ Wenqi Jia, Bolin Lai, Miao Liu 他
日本語で読む → - 論文オフライン強化学習機械学習
離散拡散スキルによるオフライン強化学習
トランスフォーマーエンコーダと拡散デコーダで離散スキル空間を構築し、階層型オフライン強化学習を実現した手法を提案。長距離タスクで既存手法を上回る性能を示す。
原題: Offline Reinforcement Learning with Discrete Diffusion Skills ／ RuiXi Qiao, Jie Cheng, Xingyuan Dai 他
日本語で読む → - 論文状態推定ロボティクス
DogLegs: 脚部搭載IMUを用いた脚ロボットのロバスト固有受容状態推定
脚に複数のIMUを装着し、体幹IMU・関節エンコーダと拡張カルマンフィルタで融合することで、脚ロボットの状態推定精度を向上させる手法を提案した。
原題: DogLegs: Robust Proprioceptive State Estimation for Legged Robots Using Multiple Leg-Mounted IMUs ／ Yibin Wu, Jian Kuang, Shahram Khorshidi 他
日本語で読む → - 論文位置推定ロボティクス
SparseLoc: 自律ナビゲーションのためのスパースオープンセットランドマークベースのグローバル位置推定
視覚言語基盤モデルを活用してスパースな意味トポメトリック地図をゼロショットで生成し、モンテカルロ位置推定と後期最適化を組み合わせることで、高精度かつ効率的なグローバル位置推定を実現した。
原題: SparseLoc: Sparse Open-Set Landmark-based Global Localization for Autonomous Navigation ／ Pranjal Paul, Vineeth Bhat, Tejas Salian 他
日本語で読む → - 論文センサフュージョン/航法ロボティクス
GNSS非依存環境におけるセンサフュージョン航法のための自律型USVの設計と実験的検証
低コストで可搬性の高い自律型無人水上艇MARVELを開発し、GNSSが使えない海上でのセンサフュージョン航法アルゴリズムを実環境で検証した。
原題: Design and Experimental Validation of an Autonomous USV for Sensor Fusion-Based Navigation in GNSS-Denied Environments ／ Samuel Cohen-Salmon, Itzik Klein
日本語で読む → - 論文安全制御ロボティクス
SafeLink: 動的で不規則な危険領域下での安全臨界制御
コスト感度付き増分RVFLニューラルネットで制御バリア関数を構築し、不規則・動的に変化する危険領域でもリアルタイムに安全制御を実現する手法を提案。
原題: SafeLink: Safety-Critical Control Under Dynamic and Irregular Unsafe Regions ／ Songqiao Hu, Zidong Wang, Zeyi Liu 他
日本語で読む → - 論文3Dシーングラフロボティクス
REACT: 更新可能な3Dシーングラフのためのリアルタイム効率的属性クラスタリングと転移
3Dシーングラフの物体ノードを再定位するため、三重項損失で学習した埋め込みモデルによるインスタンスのクラスタリングとマッチングをリアルタイムで行うフレームワークREACTを提案した。
原題: REACT: Real-time Efficient Attribute Clustering and Transfer for Updatable 3D Scene Graph ／ Phuoc Nguyen, Francesco Verdoja, Ville Kyrki
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
生成的運動事前分布による人型ロボットの自然な歩行・移動
人間の全身運動をロボットに転移し、条件付きVAEで未来の参照運動を生成するモデルを学習、その生成運動を方策学習時の密な監督として用いることで、人型ロボットの自然な移動を実現した研究。
原題: Natural Humanoid Robot Locomotion with Generative Motion Prior ／ Haodong Zhang, Liang Zhang, Zhenghan Chen 他
日本語で読む → - 論文LiDARセグメンテーション画像認識
時間的重複予測：LiDAR移動物体セグメンテーションのための自己教師あり事前学習法
LiDAR点群の移動物体セグメンテーション向けに、隣接スキャン間で重複する点の占有状態を予測する自己教師あり事前学習法TOPを提案し、ラベル付け負担を軽減しつつ性能を向上させた。
原題: Temporal Overlapping Prediction: A Self-supervised Pre-training Method for LiDAR Moving Object Segmentation ／ Ziliang Miao, Runjian Chen, Yixi Cai 他
日本語で読む → - 論文タスク計画ロボティクス
LightPlanner：軽量LLMの推論能力を引き出すタスクプランナー
軽量な大規模言語モデルでも複雑なタスク計画をこなせるよう、パラメータ化された関数呼び出しと階層的深層推論、記憶モジュールを組み合わせたプランナーを提案し、専用データセットで1.5Bモデルを訓練した。
原題: LightPlanner: Unleashing the Reasoning Capabilities of Lightweight Large Language Models in Task Planning ／ Weijie Zhou, Manli Tao, Chaoyang Zhao 他
日本語で読む → - 論文医療ロボティクス制御
手術ロボティクスにおける協調的ドリルアライメント
仮想プリズマティックジョイントと非線形ばねを用いた仮想メカニズム制御により、外科医の軸方向操作を保ちつつドリルを所望の軸に拘束する手術支援システムを開発し、犬の経顆ドリル配置で精度を検証した。
原題: Collaborative Drill Alignment in Surgical Robotics ／ Daniel Larby, Joshua Kershaw, Matthew Allen 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
Intent-Handover: 言語意図と人間の使用領域を考慮した信頼できるロボットから人への受け渡し
音声指示と視覚情報から対象物と人間が使う領域を推定し、その領域を空けた把持と受け手との衝突回避を両立させる受け渡し手法を提案し、信頼感と安全性の向上を実験で示した。
原題: Intent-Handover: Grounding Language in Human-Usage Regions for Trustworthy Robot-to-Human Handovers ／ Hanxin Zhang, Abdulqader Dhafer, Hongbiao Dong 他
日本語で読む → - 論文深度推定ロボティクス
Semi-SMD: 自動運転向け周囲カメラによる半教師ありメトリック深度推定
自動運転車の周囲カメラ映像とカメラパラメータから、時空間・意味情報を統合してメトリック深度を半教師ありで推定するフレームワークを提案し、DDADとnuScenesで最先端性能を達成した。
原題: Semi-SMD: Semi-Supervised Metric Depth Estimation via Surrounding Cameras for Autonomous Driving ／ Yusen Xie, Zhengmin Huang, Shaojie Shen 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
下肢外骨格における人間の歩行分析のための深層学習：比較研究
下肢外骨格の制御に向けて、8つの深層学習モデルを比較し、IMUのみで地形分類・傾斜・段差高さを高精度に推定できることを示した。
原題: Deep Learning for Human Locomotion Analysis in Lower-Limb Exoskeletons: A Comparative Study ／ Omar Coser, Christian Tamantini, Matteo Tortora 他
日本語で読む → - 論文医療ロボティクスロボティクス
ExoNav II：脊髄側方・腹側刺激のための追従リーダー運動可能なロボットツールの設計
らせん状連続ロボットで脊髄の側方・腹側へ電極を追従リーダー運動で誘導するツールを設計し、運動学モデルと精度を実験評価した。
原題: ExoNav II: Design of a Robotic Tool with Follow-the-Leader Motion Capability for Lateral and Ventral Spinal Cord Stimulation (SCS) ／ Behnam Moradkhani, Pejman Kheradmand, Harshith Jella 他
日本語で読む → - 論文ヒューマンロボットインタラクションHCI
SHIFT: 説明タスクにおける人間の注意と理解を支援する学際的フレームワーク
ロボットによる説明生成において、人間の認知状態をモデル化し、強化学習で個別適応するスキャフォールディング手法を提案。事前設定されたスコアリングシステムにより適応性能が向上することを示した。
原題: SHIFT: An Interdisciplinary Framework for Scaffolding Human Attention and Understanding in Explanatory Tasks ／ André Groß, Birte Richter, Britta Wrede
日本語で読む → - 論文軌道計画ロボティクス
ターゲットファネルを用いた自動運転の軌道計画
不確実な道路認識に対応するため、単一の参照軌道ではなく「ターゲットファネル」と呼ばれる参照集合を追従する軌道計画法を提案し、実車データで操舵の安定性向上を実証した。
原題: Trajectory Planning for Automated Driving using Target Funnels ／ Benjamin Bogenberger, Johannes Bürger, Vladislav Nenchev
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
シミュレーションと実世界の共訓練：視覚ベースロボットマニピュレーションのための簡単なレシピ
シミュレーションと実世界のデータを混合して方策を共訓練する簡単な手法を提案し、ロボットアームとヒューマノイドの多様なタスクで実世界性能を平均38%向上させた。
原題: Sim-and-Real Co-Training: A Simple Recipe for Vision-Based Robotic Manipulation ／ Abhiram Maddukuri, Zhenyu Jiang, Lawrence Yunliang Chen 他
日本語で読む → - 論文VLA機械学習
タスクトークン：行動基盤モデルを柔軟に適応させる手法
強化学習でタスク特化のエンコーダを学習し、凍結した行動基盤モデルへの追加入力トークンとして使うことで、汎用性を保ちながら特定タスクに適応させる手法を提案。
原題: Task Tokens: A Flexible Approach to Adapting Behavior Foundation Models ／ Ron Vainshtein, Zohar Rimon, Shie Mannor 他
日本語で読む → - 論文被覆経路計画ロボティクス
CAP: 未知環境における連結性を考慮した階層型被覆経路計画アルゴリズム
未知環境を効率的に被覆するため、オンラインで被覆誘導グラフを構築し、階層型プランナで経路を決定する手法CAPを提案し、シミュレーションと実機実験で被覆時間・経路長・重複率を改善した。
原題: CAP: A Connectivity-Aware Hierarchical Coverage Path Planning Algorithm for Unknown Environments using Coverage Guidance Graph ／ Zongyuan Shen, Burhanuddin Shirose, Prasanna Sriganesh 他
日本語で読む → - 論文VLAAI
VARP: 視覚言語モデルのフィードバックとエージェント正則化選好による強化学習
軌跡スケッチを重ねた画像でVLMの選好ラベル精度を高め、エージェントの性能で報酬学習を正則化することで、連続制御タスクの成功率とリターンを大幅に改善した手法。
原題: VARP: Reinforcement Learning from Vision-Language Model Feedback with Agent Regularized Preferences ／ Anukriti Singh, Amisha Bhaskar, Peihong Yu 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
Being-0: 視覚言語モデルとモジュール型スキルを統合したヒューマノイドロボットエージェント
基盤モデルによる高レベルな指示理解・計画と、モジュール型スキルライブラリによる歩行・マニピュレーションを、軽量VLMのConnectorで橋渡しする階層型エージェントを提案し、実機ヒューマノイドで長期的タスクを実現した。
原題: Being-0: A Humanoid Robotic Agent with Vision-Language Models and Modular Skills ／ Haoqi Yuan, Yu Bai, Yuhui Fu 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
TacCap: 人間からロボットへの技能転移を可能にするウェアラブルFBG触覚センサ
Fiber Bragg Gratingを用いた軽量・耐久性のあるウェアラブル触覚センサTacCapを開発し、人間の把持データをロボットへ転移できることを把持安定性予測で示した論文。
原題: TacCap: A Wearable FBG-Based Tactile Sensor for Seamless Human-to-Robot Skill Transfer ／ Chengyi Xing, Hao Li, Yi-Lin Wei 他
日本語で読む → - 論文UAVマッピング画像認識
マルチセンサフュージョンによる大規模UAVマッピングでの高速オルソ画像生成
GPS・IMU・4Dミリ波レーダー・カメラを統合したUAVシステムで、事前姿勢最適化特徴マッチングにより低テクスチャな農地でも短時間で高精度なオルソ画像を生成する手法を提案した。
原題: A Multi-Sensor Fusion Approach for Rapid Orthoimage Generation in Large-Scale UAV Mapping ／ Jialei He, Zhihao Zhan, Zhituo Tu 他
日本語で読む → - 論文GNSS/状態推定ロボティクス
連続時間ファクターグラフ最適化を用いた学習ベースGNSS不確かさ定量化
GNSSの擬似距離観測における外れ値予測とノイズ分布近似を学習で行い、連続時間ファクターグラフ最適化に基づくマルチセンサ状態推定器で評価した。
原題: Learning-based GNSS Uncertainty Quantification using Continuous-Time Factor Graph Optimization ／ Haoming Zhang
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