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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 →- 論文自動運転ロボティクス
自動運転のための拡散ポリシーにおける離散対照学習
人間の運転データから対照学習で運転スタイルの辞書を抽出し、量子化して条件付き拡散ポリシーを学習することで、より安全で人間らしい運転行動を生成する手法を提案した。
原題: Discrete Contrastive Learning for Diffusion Policies in Autonomous Driving ／ Kalle Kujanpää, Daulet Baimukashev, Farzeen Munir 他
日本語で読む → - 論文ビジュアルオドメトリロボティクス
屋内環境向け連続3Dガウスマップを用いた直接スパースオドメトリ
連続的な3Dガウスマップを利用し、補間なしで高勾配点に深度を割り当てる単眼ビジュアルオドメトリを提案。公開データセットで従来手法より高精度なトラッキングを実現した。
原題: Direct Sparse Odometry with Continuous 3D Gaussian Maps for Indoor Environments ／ Jie Deng, Fengtian Lang, Zikang Yuan 他
日本語で読む → - 論文シーン生成ロボティクス
Glad: 自動運転のためのストリーミングシーン生成器
潜在変数伝播とストリーミングサンプラーにより、フレーム単位で時間的一貫性のある運転シーンの動画を生成するフレームワークを提案。
原題: Glad: A Streaming Scene Generator for Autonomous Driving ／ Bin Xie, Yingfei Liu, Tiancai Wang 他
日本語で読む → - 論文義手/把持生成ロボティクス
義手のための把持生成器：ロボット把持生成を活用した義手把持
深度カメラなしで対象物の3D形状を再構成し、手の動きを追跡してユーザ意図に応じた把持姿勢を自動選択する、アイインハンド型の義手把持システムを提案。健常者と切断者で検証し、従来の多自由度制御より速く簡単に把持できることを示した。
原題: Bring Your Own Grasp Generator: Leveraging Robot Grasp Generation for Prosthetic Grasping ／ Giuseppe Stracquadanio, Federico Vasile, Elisa Maiettini 他
日本語で読む → - 論文自動運転インタラクションロボティクス
対話と指示で改善する：自動運転車の相互理解を促すLLM駆動型並列Actor-Reasonerフレームワーク
LLMを用いて自動運転車と人間運転車の双方向インタラクションを実現するため、推論役(Reasoner)と記憶データベース(Actor)を並列に組み合わせたフレームワークを提案し、安全性と効率を向上させた。
原題: Interact, Instruct to Improve: A LLM-Driven Parallel Actor-Reasoner Framework for Enhancing Autonomous Vehicle Interactions ／ Shiyu Fang, Jiaqi Liu, Chengkai Xu 他
日本語で読む → - 論文視覚慣性オドメトリロボティクス
PL-VIWO: 軽量でロバストな点・線特徴を用いた単眼視覚慣性車輪オドメトリ
地上ロボット向けに、点と線の幾何関係を活用した線特徴マッチングと動的点除去(MCC)を組み込んだ、軽量・高精度な単眼視覚慣性車輪オドメトリシステムを提案。
原題: PL-VIWO: A Lightweight and Robust Point-Line Monocular Visual Inertial Wheel Odometry ／ Zhixin Zhang, Wenzhi Bai, Liang Zhao 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
HGDiffuser: 人間誘導型把持拡散モデルによる効率的なタスク指向把持生成
人間の把持実演を拡散モデルの誘導サンプリングに組み込み、6自由度のタスク指向把持を一段階で直接生成する手法を提案し、従来の二段階手法より高効率・高品質を実現した。
原題: HGDiffuser: Efficient Task-Oriented Grasp Generation via Human-Guided Grasp Diffusion Models ／ Dehao Huang, Wenlong Dong, Chao Tang 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
限られた風環境下における固定翼UAVのための安全な周期的トロコイド経路
固定翼UAVが山岳地帯のような狭い風の強い環境で安全に飛行できるよう、風に依存しない周期的トロコイド経路の集合と切り替え戦略を提案し、従来の単一待機機動より最大10倍多くの地点に到達可能とした。
原題: Safe Periodic Trochoidal Paths for Fixed-Wing UAVs in Confined Windy Environments ／ Jaeyoung Lim, David Rohr, Thomas Stastny 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
非ホロノミック制約を考慮した移動ロボット経路計画のための拡張A*アルゴリズム
移動ロボットの旋回半径制約と有限サイズを考慮し、衝突回避を保証する拡張A*アルゴリズムを提案し、様々な環境で有効性を検証した。
原題: Enhanced $A^{*}$ Algorithm for Mobile Robot Path Planning with Non-Holonomic Constraints ／ Suraj Kumar, Sudheendra R, Aditya R 他
日本語で読む → - 論文物体探索ロボティクス
農業環境における言語誘導型物体探索
大規模言語モデルを活用し、農場環境で未見の対象物を物体間の意味的関係から推論して効率的に探索する手法を提案し、実機ロボットで検証した。
原題: Language-Guided Object Search in Agricultural Environments ／ Advaith Balaji, Saket Pradhan, Dmitry Berenson
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
カリキュラム強化学習による回転卓球ボールのシミュレーション捕球
カリキュラム強化学習とReal2Sim転移を用いて、強い回転がかかった卓球ボールをロボットが捕球できるようにする手法を提案した論文。
原題: Catching Spinning Table Tennis Balls in Simulation with End-to-End Curriculum Reinforcement Learning ／ Xiaoyi Hu, Yue Mao, Gang Wang 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
静的摩擦がロボット強化学習のSim2Realに与える影響
ロボット関節の静的摩擦を考慮したドメインランダム化を提案し、従来手法やActuator Netより実機移行性能が高いことを示した。
原題: Impact of Static Friction on Sim2Real in Robotic Reinforcement Learning ／ Xiaoyi Hu, Qiao Sun, Bailin He 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
CognitiveDrone: UAVのリアルタイム認知タスク解決と推論のためのVLAモデルと評価ベンチマーク
ドローンの複雑な認知タスク向けに、一人称視点の画像とテキスト指示からリアルタイム4D行動指令を生成するVLAモデルと、推論モジュールを組み合わせた改良版、および認知タスク評価用ベンチマークを提案した論文。
原題: CognitiveDrone: A VLA Model and Evaluation Benchmark for Real-Time Cognitive Task Solving and Reasoning in UAVs ／ Artem Lykov, Valerii Serpiva, Muhammad Haris Khan 他
日本語で読む → - 論文接触力学ロボティクス
接触を伴う剛体力学と衝突検出の滑らかな解析的定式化
衝突検出と接触モデリングを統合し、反復計算なしで二回微分可能な順・逆動力学を実現する解析的定式化を提案した。
原題: A Smooth Analytical Formulation of Collision Detection and Rigid Body Dynamics With Contact ／ Onur Beker, Nico Gürtler, Ji Shi 他
日本語で読む → - 論文シーングラフ/常識推論画像認識
SG-Tailor: シーングラフ操作のための物体間常識関係推論
シーングラフのノード追加やエッジ変更時に生じる矛盾を解消し、常識的な関係を自己回帰的に予測するモデルを提案。シーン生成やロボット操作に組み込み可能。
原題: SG-Tailor: Inter-Object Commonsense Relationship Reasoning for Scene Graph Manipulation ／ Haoliang Shang, Hanyu Wu, Guangyao Zhai 他
日本語で読む → - 論文6D姿勢推定画像認識
Any6D: 未知物体のモデルフリー6D姿勢推定
単一のRGB-Dアンカー画像のみから未知物体の6D姿勢とサイズを推定するモデルフリー手法を提案し、5つのデータセットで最先端性能を達成した。
原題: Any6D: Model-free 6D Pose Estimation of Novel Objects ／ Taeyeop Lee, Bowen Wen, Minjun Kang 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
大規模言語モデルを用いた実世界ロボットマニピュレーションのための自律強化学習に向けて
GPT-4を使って自然言語のタスク記述から報酬関数と成功基準を自動生成し、シミュレーションで強化学習エージェントを訓練して実機ロボットに展開するパイプラインを提案した。
原題: Towards Autonomous Reinforcement Learning for Real-World Robotic Manipulation with Large Language Models ／ Niccolò Turcato, Matteo Iovino, Aris Synodinos 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 → - 論文ソフトロボティクス/設計最適化ロボティクス
大変形と接触を伴う磁気ソフトロボットの材料点法とトポロジー最適化による同時設計
磁気ソフトロボットの構造・磁化分布・時変磁場を、大変形や接触を考慮してトポロジー最適化で同時に自動設計する枠組みを提案した。GPU並列計算により数分で最適解が得られる。
原題: Co-design of magnetic soft robots with large deformation and contacts via material point method and topology optimization ／ Liwei 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 → - 論文マニピュレーションロボティクス
能動的相互作用による生体試料の状態推定と自律ドリリング
半透明な生体試料の状態を、ロボットが能動的に接触して生じるたわみから推定する手法を提案し、卵殻の自律ドリリング実験で91.7%の成功率を達成した。
原題: Object State Estimation Through Robotic Active Interaction for Biological Autonomous Drilling ／ Xiaofeng Lin, Enduo Zhao, Saúl Alexis Heredia Pérez 他
日本語で読む → - 論文医療ロボティクスロボティクス
内視鏡的粘膜下層剥離術における切開タスク自動化のための安全保証型ロボット制御フレームワーク
内視鏡ロボットによるESD切開の自動化において、制御バリア関数とモデルフリー制御を用いて近接腫瘍の境界を正確に識別し、安全性を形式的に保証するフレームワークを提案した。
原題: Safety-Ensured Robotic Control Framework for Cutting Task Automation in Endoscopic Submucosal Dissection ／ Yitaek Kim, Iñigo Iturrate, Christoffer Sloth 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
D4orm: 動力学を考慮した拡散ノイズ除去変形によるマルチロボット軌道生成
拡散モデルのノイズ除去を利用し、ロボットの動力学モデルと適合度関数のみから、衝突のない実行可能なマルチロボット軌道を最適化する手法を提案。最大16台のロボットでMPPIより高速に高品質解を発見し、8機のドローンで実機展開を示した。
原題: D4orm: Multi-Robot Trajectories with Dynamics-aware Diffusion Denoised Deformations ／ Yuhao Zhang, Keisuke Okumura, Heedo Woo 他
日本語で読む → - 論文SLAM画像認識
FGS-SLAM: フーリエ周波数解析を用いたガウススプラッティングによるスパース・デンスマップ融合リアルタイムSLAM
フーリエ周波数解析に基づく適応的稠密化でガウス分布の事前分布を構築し、スパースマップとデンスマップを独立に統合することで、リアルタイムかつ高精度な3DガウススプラッティングSLAMを実現した。
原題: FGS-SLAM: Fourier-based Gaussian Splatting for Real-time SLAM with Sparse and Dense Map Fusion ／ Yansong Xu, Junlin Li, Wei Zhang 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
Blind-Wayfarer: 知覚劣化環境での堅牢なナビゲーションのための最小限のプロービング駆動型フレームワーク
カメラやLiDARが使えない環境でも、コンパスと迷路探索アルゴリズムに着想を得たプロービング戦略だけで森林を自律走行する手法を提案し、シミュレーションで99.7%、実機でも全20試行で脱出に成功した。
原題: Blind-Wayfarer: A Minimalist, Probing-Driven Framework for Resilient Navigation in Perception-Degraded Environments ／ Yanran Xu, Klaus-Peter Zauner, Danesh Tarapore
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VLAロボティクス
RA-DP: 学習不要の高頻度ロボット再計画のための高速適応拡散ポリシー
拡散ポリシーに学習不要のガイダンス信号と行動キュー機構を組み込み、未知の動的環境で高頻度に再計画できるフレームワークを提案した。
原題: RA-DP: Rapid Adaptive Diffusion Policy for Training-Free High-frequency Robotics Replanning ／ Xi Ye, Rui Heng Yang, Jun Jin 他
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 → - 論文移動マニピュレーションロボティクス
ヘビ型ロボットによる視覚誘導型移動マニピュレーション
ヘビ型ロボットCOBRAにYOLOv8とステレオカメラを搭載し、対象物の6自由度姿勢を推定して目標位置まで運搬する閉ループ移動マニピュレーションを実現した。
原題: Vision-Guided Loco-Manipulation with a Snake Robot ／ Adarsh Salagame, Sasank Potluri, Keshav Bharadwaj Vaidyanathan 他
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