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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 →- 論文医療ロボティクスロボティクス
新規手術用パラレルロボットのための高次運動学形式の比較分析
膵臓手術用のモジュール型ハイブリッドパラレルロボットを提案し、ベクトル・同次変換行列・双四元数の3形式で高次運動学を導出して、数値安定性や実行時間を比較した。
原題: An analysis of higher-order kinematics formalisms for an innovative surgical parallel robot ／ Calin Vaida, Iosif Birlescu, Bogdan Gherman 他
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクス/3Dプリンティングロボティクス
軟質熱可塑性エラストマー膜のペレット式3Dプリンティングによるソフトロボティクス応用
軟質熱可塑性エラストマーをペレット式3Dプリントし、伸縮性の高い薄膜や屈曲アクチュエータ、触覚センサ付き吸盤を試作した研究。
原題: Pellet-based 3D Printing of Soft Thermoplastic Elastomeric Membranes for Soft Robotic Applications ／ Nick Willemstein, Mohammad Ebrahim Imanian, Herman van der Kooij 他
日本語で読む → - 論文遠隔操作ロボティクス
術者意図に基づく動作スケーリングで遠隔手術を効率化・高精度化するSIMS
術者の手の動きの特徴から意図を推定し、動作スケーリング係数をリアルタイムに調整することで、遠隔手術の精度と効率を両立させるシステムを提案した。
原題: SIMS: Surgeon-Intention-driven Motion Scaling for Efficient and Precise Teleoperation ／ Jeonghyeon Yoon, Sanghyeok Park, Hyojae Park 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
GeoFlow-SLAM：動的脚式ロボティクスのための堅牢な密結合RGBD慣性・脚式オドメトリ融合SLAM
高速・高頻度動作する脚式ロボット向けに、幾何学的整合性・脚式オドメトリ・デュアルストリームオプティカルフローを統合し、特徴マッチングや姿勢初期化の失敗、テクスチャレス環境での視覚特徴不足を解決する密結合RGBD慣性SLAMを提案。
原題: GeoFlow-SLAM: A Robust Tightly-Coupled RGBD-Inertial and Legged Odometry Fusion SLAM for Dynamic Legged Robotics ／ Tingyang Xiao, Xiaolin Zhou, Liu Liu 他
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 → - 論文制御/最適化ロボティクス
GPとADMMベースiLQRを用いた自動運転ドリフト制御フレームワーク
ガウス過程回帰でモデル誤差を補償し、ADMMベースのiLQRでリアルタイムに軌道最適化を行う自動ドリフト制御手法を提案し、横方向誤差と計算時間を大幅に削減した。
原題: GP-enhanced Autonomous Drifting Framework using ADMM-based iLQR ／ Yangyang Xie, Cheng Hu, Nicolas Baumann 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
DG16M: 力最適化を施した双腕把持の大規模データセット
双腕ロボット把持のための1600万件の把持データセットと物理シミュレーションによるベンチマークを構築し、把持分類器の学習で従来手法を15%上回る成功率を達成した。
原題: DG16M: A Large-Scale Dataset for Dual-Arm Grasping with Force-Optimized Grasps ／ Md Faizal Karim, Mohammed Saad Hashmi, Shreya Bollimuntha 他
日本語で読む → - 論文飛行制御ロボティクス
デュアルKD木とMPCによる地図構築不要の障害物回避飛行
3D地図や軌道生成を使わず、深度カメラの点群とスパースなウェイポイントからMPCで直接安全な飛行を実現する手法を提案。障害物用とエッジ用の2つのKD木で局所解を回避し、最大12m/sの高速飛行を可能にした。
原題: Mapless Collision-Free Flight via MPC using Dual KD-Trees in Cluttered Environments ／ Linzuo Zhang, Yu Hu, Yang Deng 他
日本語で読む → - 論文3Dシーングラフ画像認識
FunGraph: 機能を考慮した3Dシーングラフによる言語プロンプトに基づくシーン操作
3Dリソースから2Dデータを生成して学習した検出器で、アフォーダンスに関わる部位を細粒度で検出し、3Dシーングラフ生成パイプラインを拡張することで、言語指示に基づく機能的なシーン操作を可能にした研究。
原題: FunGraph: Functionality Aware 3D Scene Graphs for Language-Prompted Scene Interaction ／ Dennis Rotondi, Fabio Scaparro, Hermann Blum 他
日本語で読む → - 論文知覚考慮型プランニングロボティクス
未知で特徴の乏しい環境におけるクアッドロータ飛行のための知覚考慮型プランニング
未知で特徴が少ない環境でも自己位置推定を維持しながら飛行できるよう、視点遷移グラフとヨー軌道生成を用いた知覚考慮型プランニング手法を提案し、シミュレーションと実機で有効性を示した。
原題: Perception-aware Planning for Quadrotor Flight in Unknown and Feature-limited Environments ／ Chenxin Yu, Zihong Lu, Jie Mei 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
AffordDexGrasp: 開集合言語誘導巧みな把持のための汎化可能な指示的アフォーダンス
言語指示から未知カテゴリの物体を巧みに把持するため、汎化可能なアフォーダンス表現を介して言語と把持動作を結びつけるフレームワークを提案し、開集合での汎化性能を実世界で示した。
原題: AffordDexGrasp: Open-set Language-guided Dexterous Grasp with Generalizable-Instructive Affordance ／ Yi-Lin Wei, Mu Lin, Yuhao Lin 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
GRaD-Nav: ガウス放射輝度場と微分可能力学による効率的な視覚ドローン航法の学習
3Dガウススプラッティングと微分可能強化学習を組み合わせ、視覚ベースのドローン航法ポリシーを効率的に学習するフレームワークを提案。シミュレーションから実機へのゼロショット転移と新しい環境への適応を実現した。
原題: GRaD-Nav: Efficiently Learning Visual Drone Navigation with Gaussian Radiance Fields and Differentiable Dynamics ／ Qianzhong Chen, Jiankai Sun, Naixiang Gao 他
日本語で読む → - 論文LiDAR-慣性オドメトリロボティクス
AKF-LIO: 適応カルマンフィルタによるガウスマップを用いたLiDAR慣性オドメトリ
LiDARとIMUのノイズ共分散を適応カルマンフィルタで動的に推定し、センサ信頼度を状況に応じて重み付けするLIOを提案。ガウスベースの地図表現と相関レジストレーションで森林など非構造環境でも頑健に動作する。
原題: AKF-LIO: LiDAR-Inertial Odometry with Gaussian Map by Adaptive Kalman Filter ／ Xupeng Xie, Ruoyu Geng, Jun Ma 他
日本語で読む → - 論文占有予測画像認識
UniOcc: 自動運転における占有予測・予測のための統合ベンチマーク
複数の実世界データセットとシミュレータを統合し、2D/3D占有ラベルとボクセル単位のフローを提供するベンチマークを構築。ラベル不要の評価指標を導入し、大規模多様データとフロー情報が占有予測性能を向上させることを示した。
原題: UniOcc: A Unified Benchmark for Occupancy Forecasting and Prediction in Autonomous Driving ／ Yuping Wang, Xiangyu Huang, Xiaokang Sun 他
日本語で読む → - 論文マルチパーソン追跡ロボティクス
Dynamic-Dark SLAM：明暗両環境でのマルチパーソン追跡に向けたRGB-熱カメラ協調ロボットビジョン戦略
RGBと熱カメラを協調させ、疑似アノテーションで学習した追跡器を明るさ分類器で切り替えることで、明暗両環境でのマルチパーソン追跡を実現し、暗闇でも動的ランドマークを地図化する新SLAMパラダイムを提案した。
原題: Dynamic-Dark SLAM: RGB-Thermal Cooperative Robot Vision Strategy for Multi-Person Tracking in Both Well-Lit and Low-Light Scenes ／ Tatsuro Sakai, Kanji Tanaka, Yuki Minase 他
日本語で読む → - 論文手術ロボティクスロボティクス
ロボット胆嚢摘出術における自律的剥離
ロボット胆嚢摘出術の自動化に向けて、リアルタイムセグメンテーションとキーポイント検出を統合し、胆嚢の把持・牽引と剥離を自律的に行う視覚ベースのシステムを提案した。
原題: Autonomous Dissection in Robotic Cholecystectomy ／ Ki-Hwan Oh, Leonardo Borgioli, Miloš Žefran 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3D再構成画像認識
自動運転における学習ベース3D再構成：包括的サーベイ
自動運転向けの学習ベース3D再構成技術について、基礎から最先端手法、応用、課題、今後の方向性までを体系的にまとめたサーベイ論文。
原題: Learning-based 3D Reconstruction in Autonomous Driving: A Comprehensive Survey ／ Liewen Liao, Weihao Yan, Wang Xu 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
野生環境における四足歩行ロボットのランタイム学習
四足歩行ロボットが動的な野生環境で安全に適応できるよう、強化学習エージェントと検証可能な物理モデルベースの制御器を組み合わせたランタイム学習フレームワークを提案し、シミュレーションで有効性を示した。
原題: Runtime Learning of Quadruped Robots in Wild Environments ／ Yihao Cai, Yanbing Mao, Lui Sha 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 → - 論文支援ロボティクス/意図認識ロボティクス
MindEye-OmniAssist：視線駆動型LLM支援ロボットによる暗黙的意図認識とタスク実行
視線入力と大規模言語モデル・視覚基盤モデルを組み合わせ、事前定義に縛られないユーザの暗黙的意図を認識して支援タスクを実行するロボットシステムを提案し、実世界実験で有効性を示した。
原題: MindEye-OmniAssist: A Gaze-Driven LLM-Enhanced Assistive Robot System for Implicit Intention Recognition and Task Execution ／ Zejia Zhang, Bo Yang, Xinxing Chen 他
日本語で読む → - 論文自動運転/合流/速度計画ロボティクス
自動運転の合流における決定論的マルコフ決定過程に基づく速度最適化アルゴリズム
自動運転車の高速道路合流を対象に、速度計画を決定論的マルコフ決定過程としてモデル化し、ジャークを考慮した最適な行動系列をリアルタイムで導出する手法を提案した。シミュレーションと実車実験で有効性を検証した。
原題: Speed Optimization Algorithm based on Deterministic Markov Decision Process for Automated Highway Merge ／ Takeru Goto, Kosuke Toda, Takayasu Kumano
日本語で読む → - 論文強化学習機械学習
ガウス過程尤度推定による報酬再分配
ガウス過程で報酬関数をモデル化し、軌跡全体の尤度最大化により疎な報酬を密な報酬に再分配する手法を提案。MuJoCoベンチマークでサンプル効率と性能が向上。
原題: Reward Redistribution via Gaussian Process Likelihood Estimation ／ Minheng Xiao, Xian Yu
日本語で読む → - 論文マニピュレーション画像認識
DexGrasp Anything：物理法則を考慮した万能ロボット巧み把持
拡散モデルの学習とサンプリングに物理制約を組み込み、多様な物体に対する高品質な巧み把持姿勢を生成する手法を提案し、大規模な把持データセットも構築した。
原題: DexGrasp Anything: Towards Universal Robotic Dexterous Grasping with Physics Awareness ／ Yiming Zhong, Qi Jiang, Jingyi Yu 他
日本語で読む → - 論文耐故障制御/軌道計画ロボティクス
MARS-FTCP: モジュラー空中ロボットシステムのためのロバストな耐故障制御と敏捷な軌道計画
モジュラー空中ロボットシステムにおいて、任意の数のモジュールと編隊に適応する耐故障制御再割り当て法と、衝突回避と動的実行可能性を備えた敏捷な軌道計画法を提案し、シミュレーションで有効性を検証した。
原題: MARS-FTCP: Robust Fault-Tolerant Control and Agile Trajectory Planning for Modular Aerial Robot Systems ／ Rui Huang, Zhenyu Zhang, Siyu Tang 他
日本語で読む → - 論文協調運搬ロボティクス
人間の選好不確実性を考慮した人とロボットの協調運搬における相互適応
人間の選好パラメータの不確実性を確率分布でモデル化し、時間変化する頑固さ指標と協調計画により、ロボットが主導と追従を切り替える相互適応フレームワークを提案した。
原題: Mutual Adaptation in Human-Robot Co-Transportation with Human Preference Uncertainty ／ Al Jaber Mahmud, Weizi Li, Xuan Wang
日本語で読む → - 論文医療ロボティクスロボティクス
患者CTデータに基づく大腿動脈の自律ロボット超音波再構成
実患者のCTから作製した血管ファントムを用い、分岐する大腿動脈を自律ロボット超音波で走査し、深層学習セグメンテーションにより3D再構成する手法を検証した。
原題: Robotic Ultrasound-Guided Femoral Artery Reconstruction of Anatomically-Representative Phantoms ／ Lidia Al-Zogbi, Deepak Raina, Vinciya Pandian 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
不確実性下のマルチロボット相互作用のためのチャンス制約付き線形二次ガウスゲーム
不確実性を伴うマルチロボットの安全な相互作用のため、チャンス制約付き線形二次ガウスゲームを定式化し、双対上昇アルゴリズムでフィードバック一般化ナッシュ均衡を求める手法を提案した。
原題: Chance-constrained Linear Quadratic Gaussian Games for Multi-robot Interaction under Uncertainty ／ Kai Ren, Giulio Salizzoni, Mustafa Emre Gürsoy 他
日本語で読む → - 論文拡散プランナー機械学習
拡散プランナーにおける人間の嗜好に合わせた潜在埋め込み適応
事前学習済み拡散モデルに嗜好潜在埋め込みを導入し、嗜好逆転法で個々のユーザー嗜好に迅速に適応させる手法を提案した。
原題: Latent Embedding Adaptation for Human Preference Alignment in Diffusion Planners ／ Wen Zheng Terence Ng, Jianda Chen, Yuan Xu 他
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