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: 2025/3/1 ／ 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3Dシーン理解画像認識
OpenLex3D: オープンボキャブラリ3Dシーン表現のための階層的評価ベンチマーク
Replica、ScanNet++、HM3Dのシーンに同義語や詳細記述を含む新規ラベルを付与し、オープンボキャブラリ3Dシーン表現を評価するベンチマークを提案。既存手法の失敗事例や改善点を明らかにする。
原題: OpenLex3D: A Tiered Evaluation Benchmark for Open-Vocabulary 3D Scene Representations ／ Christina Kassab, Sacha Morin, Martin Büchner 他
日本語で読む → - 論文軌道計画ロボティクス
二層計画モデルによる高速時間最適軌道生成戦略
凸最適化に基づく二層計画アルゴリズムを提案し、地上車両の時間最適軌道生成を高速化した。動的環境下で標準的な逐次凸計画法より大幅に計算時間を短縮しつつ、ほぼ最適な解を維持する。
原題: A High-Speed Time-Optimal Trajectory Generation Strategy via a Two-layer Planning Model ／ Haotian Tan, Yuan-Hua Ni
日本語で読む → - 論文故障復旧/制御ロボティクス
姿勢操作と推力ベクトル制御を統合したNMPCによる故障復旧
マルチロータのアクチュエータ故障時に、姿勢操作と推力ベクトル制御を統合した非線形モデル予測制御で飛行を回復させる手法を提案し、M4の高忠実度シミュレーションで実証した。
原題: NMPC-based Unified Posture Manipulation and Thrust Vectoring for Fault Recovery ／ Adarsh Salagame, Shashwat Pandya, Ioannis Mandralis 他
日本語で読む → - 論文群制御制御
CBFに着想を得たリスク計測による分散マルチエージェント系の適応的デッドロック回避
CLFとCBFを統合した分散制御フレームワークに、CBF由来のリスク指標でデッドロックを検知・解消する仕組みを組み込み、マルチエージェントが停滞せずタスクを遂行できるようにした研究。
原題: Adaptive Deadlock Avoidance for Decentralized Multi-agent Systems via CBF-inspired Risk Measurement ／ Yanze Zhang, Yiwei Lyu, Siwon Jo 他
日本語で読む → - 論文移動ロボット制御ロボティクス
手動・半自律・完全自律のフリッパー制御：公平な比較のためのフレームワーク
フリッパー付きスキッドステアロボットの制御手法を公平に比較する枠組みを提案し、認知負荷と走破品質の新指標を導入した。新しい半自律制御則が自律と手動のギャップを埋めることを示した。
原題: Manual, Semi or Fully Autonomous Flipper Control? A Framework for Fair Comparison ／ Valentýn Číhala, Martin Pecka, Tomáš Svoboda 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
非構造環境における視覚ベースEnd-to-Endロボットナビゲーションのベンチマーク
非構造なロボット環境でのEnd-to-Endナビゲーション向けに、実機とIsaac Simによるデータ収集パイプラインとFreeWorldデータセットを構築し、VADモデルのファインチューニングで有効性を検証したベンチマークを提案。
原題: Bench2FreeAD: A Benchmark for Vision-based End-to-end Navigation in Unstructured Robotic Environments ／ Yuhang Peng, Sidong Wang, Jihaoyu Yang 他
日本語で読む → - 論文VLA画像認識
LIAM: 言語指示・画像・行動・セマンティックマップのためのマルチモーダルTransformer
家庭内サービスロボット向けに、言語指示・画像・行動履歴・セマンティックマップを入力として行動列を予測するエンドツーエンドモデルを提案し、ALFREDベンチマークで有効性を示した。
原題: LIAM: Multimodal Transformer for Language Instructions, Images, Actions and Semantic Maps ／ Yihao Wang, Raphael Memmesheimer, Sven Behnke
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
ヒューマノイドロボットの布ベース触覚センシングによる社会的ジェスチャー認識
ヒューマノイドロボットの腕に布ベースの大規模触覚センサを取り付け、複数参加者の社会的触覚ジェスチャーを認識するシステムを構築した。
原題: Social Gesture Recognition in spHRI: Leveraging Fabric-Based Tactile Sensing on Humanoid Robots ／ Dakarai Crowder, Kojo Vandyck, Xiping Sun 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
ロボットナビゲーションのための漸減ダイナミクスプランニング
ロボットの動力学制約を計画全体に統合し、計画の進行に伴って動力学モデルの忠実度を徐々に下げる新しい枠組みを提案し、複数のプランナーで性能向上とBARNチャレンジ優勝を達成した。
原題: Decremental Dynamics Planning for Robot Navigation ／ Yuanjie Lu, Tong Xu, Linji Wang 他
日本語で読む → - 論文VLA画像認識
見えざるものを見えるものから：基盤モデルによる観察・指示の書き換えで視覚言語ナビゲーションを拡張
視覚言語ナビゲーションのデータ不足を解消するため、基盤モデルで訓練データの観察と指示を書き換えて新たなペアを生成し、未知環境への汎化を促す手法を提案。
原題: Unseen from Seen: Rewriting Observation-Instruction Using Foundation Models for Augmenting Vision-Language Navigation ／ Ziming Wei, Bingqian Lin, Yunshuang Nie 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
四足ロボットチームのための安全臨界・分散非線形予測制御
分散型非線形モデル予測制御と制御バリア関数を組み合わせ、複雑環境で四足ロボット群が安全に協調歩行できる階層型制御フレームワークを提案し、シミュレーションと実機で検証した。
原題: Safety-Critical and Distributed Nonlinear Predictive Controllers for Teams of Quadrupedal Robots ／ Basit Muhammad Imran, Jeeseop Kim, Taizoon Chunawala 他
日本語で読む → - 論文3D再構成/sim2realcs.GR
HessianForge: 物理情報ニューラル表現と平滑化エネルギー制約によるスケーラブルなLiDAR再構成
LiDAR点群から表面の滑らかさを物理情報損失で制約し、大規模屋外環境のSDFを学習して高品質なメッシュを再構成する手法を提案。
原題: HessianForge: Scalable LiDAR reconstruction with Physics-Informed Neural Representation and Smoothness Energy Constraints ／ Hrishikesh Viswanath, Md Ashiqur Rahman, Chi Lin 他
日本語で読む → - 論文安全・ガードレールロボティクス
LLM搭載ロボットのための安全ガードレール
LLMを組み込んだロボットの安全性を確保するため、安全ルールを環境に接地させ時相論理制約を生成し、計画との衝突を制御合成で解消する二段階ガードレールRoboGuardを提案した。
原題: Safety Guardrails for LLM-Enabled Robots ／ Zachary Ravichandran, Alexander Robey, Vijay Kumar 他
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
形態と制御のトレードオフ：ソフトロボティクスの効率に関する洞察
ソフトロボットの形態複雑さと制御複雑さ（FLOPs）がタスク性能に与える影響を進化ロボット実験で調べ、難易度に応じた最適な複雑さのバランスとトレードオフを明らかにした。
原題: The Morphology-Control Trade-Off: Insights into Soft Robotic Efficiency ／ Yue Xie, Kai-fung Chu, Xing Wang 他
日本語で読む → - 論文安全制御制御
CP-NCBF: 検証済みニューラル制御バリア関数を合成するためのコンフォーマル予測ベースのアプローチ
コンフォーマル予測を用いて、確率的保証付きで検証されたニューラル制御バリア関数を生成するフレームワークを提案し、自動運転の障害物回避と飛行体のジオフェンシングで有効性を示した。
原題: CP-NCBF: A Conformal Prediction-based Approach to Synthesize Verified Neural Control Barrier Functions ／ Manan Tayal, Aditya Singh, Pushpak Jagtap 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
敵対的車線変更シナリオのための生成モデリング
GAILとPPOを組み合わせ、危険な車線変更シーンのデータを生成する手法を提案。既存データセットを分析し、衝突頻度や加速度プロファイルで評価した。
原題: Generative Modeling for Adversarial Lane-Change Scenarios ／ Chuancheng Zhang, Zhenhao Wang, Jiangcheng Wang 他
日本語で読む → - 論文測地距離学習ロボティクス
Soner境界条件とデータ拡張による不規則領域の測地距離学習
不規則な領域における測地距離を、Soner境界条件とデータ損失を組み合わせたハイブリッドな物理情報ニューラルネットワークで安定かつ高精度に学習する手法を提案した。
原題: Data-augmented Learning of Geodesic Distances in Irregular Domains through Soner Boundary Conditions ／ Rafael I. Cabral Muchacho, Florian T. Pokorny
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
Dita: 汎用視覚言語行動ポリシーのための拡散Transformerのスケーリング
Transformerで連続行動列を直接ノイズ除去するマルチモーダル拡散フレームワークを提案し、多様なロボットデータを統合して長期的タスクや実環境適応を実現した。
原題: Dita: Scaling Diffusion Transformer for Generalist Vision-Language-Action Policy ／ Zhi Hou, Tianyi Zhang, Yuwen Xiong 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
人間と群ロボットの相互作用に関する研究：状況認識とタスクパフォーマンスを評価するフレームワーク
タブレット操作で群ロボットを誘導する単一目標探索タスクを実施し、状況認識とタスクパフォーマンスを評価するフレームワークを提案・検証した。
原題: A Study on Human-Swarm Interaction: A Framework for Assessing Situation Awareness and Task Performance ／ Wasura D. Wattearachchi, Erandi Lakshika, Kathryn Kasmarik 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
人間の手を事前情報に用いた運動学的構造推定
遮蔽やテクスチャ不足などの視覚的不確実性に対処するため、操作中の人間の手の動きを事前情報として活用し、物体の運動学モデルをリアルタイムで確率的に推定する手法を提案した。
原題: A Helping (Human) Hand in Kinematic Structure Estimation ／ Adrian Pfisterer, Xing Li, Vito Mengers 他
日本語で読む → - 論文ロボット運動学ロボティクス
特異で柔軟な棒フレームワークを構築するための制約付きサドル探索アプローチ
棒フレームワークの特異性を制約付き多様体上のサドル点としてモデル化し、制約付きサドル探索により新たな特異・柔軟フレームワークを同定する手法を提案。
原題: A Constrained Saddle Search Approach for Constructing Singular and Flexible Bar Frameworks ／ Xuenan Li, Mihnea Leonte, Christian D. Santangelo 他
日本語で読む → - 論文水中SLAMロボティクス
AQUA-SLAM: センサキャリブレーションを統合した密結合型水中音響・視覚・慣性SLAM
DVL・ステレオカメラ・IMUをグラフ最適化で密結合し、リアルタイムなセンサキャリブレーションも同時に行う水中SLAMを提案。水槽と北海での実験で既存手法を上回る精度と頑健性を示した。
原題: AQUA-SLAM: Tightly-Coupled Underwater Acoustic-Visual-Inertial SLAM with Sensor Calibration ／ Shida Xu, Kaicheng Zhang, Sen Wang
日本語で読む → - 論文飛行制御ロボティクス
傾斜ロータとエレボンを併用したテールシッター機の設計と制御
傾斜ロータとエレボンを組み合わせたテールシッター機を提案し、WLSベースのINDI制御により屋外での自律ウェイポイント飛行と遷移を実現した。
原題: Design and Control of A Tilt-Rotor Tailsitter Aircraft with Pivoting VTOL Capability ／ Ziqing Ma, Ewoud J. J. Smeur, Guido C. H. E. de Croon
日本語で読む → - 論文動作計画ロボティクス
pRRTC: GPU並列RRT-Connectによる高速・安定・低コストな動作計画
RRT-ConnectをGPU向けに全面並列化し、衝突判定と木の拡張をSIMT最適化することで、最大10倍の高速化と経路コスト削減を実現、14自由度双腕ロボットでの動的障害物回避も示した。
原題: pRRTC: GPU-Parallel RRT-Connect for Fast, Consistent, and Low-Cost Motion Planning ／ Chih H. Huang, Pranav Jadhav, Brian Plancher 他
日本語で読む → - 論文VLAAI
Cosmos-Reason1：物理的常識から身体性推論へ
物理世界を理解し、長い思考連鎖を通じて自然言語で身体的行動決定を生成するマルチモーダル大規模言語モデルCosmos-Reason1を提案し、物理的常識と身体性推論のベンチマークで評価した。
原題: Cosmos-Reason1: From Physical Common Sense To Embodied Reasoning ／ NVIDIA, :, Alisson Azzolini 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
KINESIS：筋骨格系ヒト歩行の動作模倣
筋腱駆動型の筋骨格モデルで人間の歩行を模倣する強化学習フレームワークを提案し、最大290筋の制御と人間のEMG活動と相関する筋活動パターンの生成を実現した。
原題: KINESIS: Motion Imitation for Human Musculoskeletal Locomotion ／ Merkourios Simos, Alberto Silvio Chiappa, Alexander Mathis
日本語で読む → - 論文ゲーム理論/制御cs.GT
制御の不完全性下におけるLQゲームの最適修正フィードバック戦略
2人有限ホライズン線形二次非ゼロ和ゲームにおいて、プレイヤーの小さな偏差が状態軌道や相手コストに与える影響を分析し、測定可能な偏差動学を付加した補償則を構築して因果的アフィンポリシー族内で最適性を示した。
原題: Optimal Modified Feedback Strategies in LQ Games under Control Imperfections ／ Mahdis Rabbani, Navid Mojahed, Shima Nazari
日本語で読む → - 論文模倣学習制御
TamedPUMA: 幾何学的ファブリックによる安全で安定した模倣学習
模倣学習に幾何学的ファブリックを組み合わせ、衝突回避や関節制限などの制約を満たしつつ安定した動作生成を実現する手法を提案し、7自由度マニピュレータで実証した。
原題: TamedPUMA: safe and stable imitation learning with geometric fabrics ／ Saray Bakker, Rodrigo Pérez-Dattari, Cosimo Della Santina 他
日本語で読む → - 論文VLA機械学習
不確実性はただで手に入る：拡散モデルによるヒューマン・イン・ザ・ループ政策
拡散政策の生成過程から不確実性指標を計算し、必要な時だけ人間の支援を要請する手法を提案。訓練時の操作者不要で、微調整用データ収集にも活用できる。
原題: Uncertainty Comes for Free: Human-in-the-Loop Policies with Diffusion Models ／ Zhanpeng He, Yifeng Cao, Matei Ciocarlie
日本語で読む → - 論文跳躍/強化学習ロボティクス
剛体および関節型ソフト四足ロボットの爆発的跳躍：模範誘導強化学習による実現
モデルベース軌道最適化による粗い跳躍例を模倣した深層強化学習で、剛体と並列弾性を備えた四足ロボットに多様な跳躍を学習させ、着地誤差・エネルギー・ピークトルクを低減しつつ不整地への頑健性を実現した。
原題: Explosive Jumping with Rigid and Articulated Soft Quadrupeds via Example Guided Reinforcement Learning ／ Georgios Apostolides, Wei Pan, Jens Kober 他
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