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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 → - 論文マニピュレーションロボティクス
オフセットトリムヘリコイド構造を用いた巧みな3本指グリッパ
人間の指の柔軟性を模倣したオフセットトリムヘリコイド構造を提案し、TPUの弾性エネルギーを活用して高速回転や複雑な操作を可能にする3本指グリッパを開発した。
原題: Dexterous Three-Finger Gripper based on Offset Trimmed Helicoids (OTHs) ／ Qinghua Guan, Hung Hon Cheng, Josie Hughes
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
点群で飛ぶ：強化学習による自律ドローン飛行
機載3D LiDARとsim-to-real強化学習を組み合わせ、生の点群を軽量に扱う代理表現を用いて、狭い空間や薄い障害物を避けながら50Hzの低レベル制御でドローンを自律飛行させる手法を提案した。
原題: Flying on Point Clouds with Reinforcement Learning ／ Guangtong Xu, Tianyue Wu, Zihan Wang 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sim2realロボティクス
LiPS: 直並列構造を持つヒューマノイドロボットの大規模強化学習
閉ループの直並列機構をシミュレーションで直接モデル化することで、ヒューマノイドロボットの強化学習を大規模並列環境で訓練可能にする手法LiPSを提案する。
原題: LiPS: Large-Scale Humanoid Robot Reinforcement Learning with Parallel-Series Structures ／ Qiang Zhang, Gang Han, Jingkai Sun 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
TetraGrip: センサ駆動型マルチ吸盤による混雑環境での反応的物体操作
4つの吸盤をリニアアクチュエータに搭載し、ToF近接センサで反応的に把持する真空グリッパを開発。強化学習方策により、積み重なった物体の把持成功率が単一吸盤比で22.86%向上した。
原題: TetraGrip: Sensor-Driven Multi-Suction Reactive Object Manipulation in Cluttered Scenes ／ Paolo Torrado, Joshua Levin, Markus Grotz 他
日本語で読む → - 論文医療ロボティクスロボティクス
ロボット支援放射線誘導手術における放射性トレーサ局在化のためのハイブリッド深層強化学習
深層強化学習と適応的グリッドスキャンを組み合わせ、ロボット支援手術でプローブを放射性標的に自律的に誘導する手法を提案。シミュレーションで95%、実機(dVRK)で80%の成功率を達成した。
原題: Hybrid Deep Reinforcement Learning for Radio Tracer Localisation in Robotic-assisted Radioguided Surgery ／ Hanyi Zhang, Kaizhong Deng, Zhaoyang Jacopo Hu 他
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
周囲車両の模倣による運転学習
自動運転車の模倣学習において、周囲車両の観測軌跡を追加の模範データとして活用するデータ拡張手法を提案し、衝突率の低減と安全性向上を実現した。
原題: Learning to Drive by Imitating Surrounding Vehicles ／ Yasin Sonmez, Hanna Krasowski, Murat Arcak
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
遮蔽物の多い環境でのロボットナビゲーションのための遮蔽認識型一貫モデル予測制御
遮蔽された障害物の将来位置をリスク領域として考慮し、複数の軌道候補を生成して安全性と運動の一貫性を両立するモデル予測制御手法を提案し、実機実験で有効性を示した。
原題: Occlusion-Aware Consistent Model Predictive Control for Robot Navigation in Occluded Obstacle-Dense Environments ／ Minzhe Zheng, Lei Zheng, Lei Zhu 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 → - 論文ソフトロボット制御ロボティクス
断熱スペクトル部分多様体によるデータ駆動型ソフトロボット制御
ソフトロボットの非線形ダイナミクスを断熱スペクトル部分多様体（aSSM）で低次元化し、データのみからモデル予測制御を構築して高精度な軌道追従を実現した。
原題: Data-Driven Soft Robot Control via Adiabatic Spectral Submanifolds ／ Roshan S. Kaundinya, John Irvin Alora, Jonas G. Matt 他
日本語で読む → - 論文オフロード走行ロボティクス
飛べ、車よ！――高速オフロード走行のための空中マニューバ
物理と機械学習を組み合わせたハイブリッドモデルとサンプリングベースのプランナを用い、既存のスロットルとステアリング操作だけで車両の空中姿勢を制御し、着地位置を高精度に合わせる手法を提案した。
原題: Dom, cars don't fly! -- Or do they? In-Air Vehicle Maneuver for High-Speed Off-Road Navigation ／ Anuj Pokhrel, Aniket Datar, Xuesu Xiao
日本語で読む → - 論文手術ロボット/模倣学習ロボティクス
手術ロボット自動操作のための拡散安定化ポリシー
不完全な軌道データでも学習できる拡散モデルベースのポリシー学習フレームワークを提案し、手術ロボットの自動操作における性能とロバスト性を向上させた。
原題: Diffusion Stabilizer Policy for Automated Surgical Robot Manipulations ／ Chonlam Ho, Jianshu Hu, Lei Song 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 → - 論文無線電力伝送/カプセル内視鏡ロボティクス
磁気制御ロボットカプセル内視鏡のための無線電力伝送システムの生体内検証
磁気制御ロボットカプセル内視鏡に無線電力伝送システムを初めて統合し、ブタ生体内実験で9cm離れた位置から平均110mWの安定した電力伝送とロボットナビゲーションを実証した。
原題: In vivo validation of Wireless Power Transfer System for Magnetically Controlled Robotic Capsule Endoscopy ／ Alessandro Catania, Michele Bertozzi, Nikita J. Greenidge 他
日本語で読む → - 論文3D点群セグメンテーションロボティクス
実環境とシミュレーションのループによる3D点群の統合セグメンテーション：パネルから樹木・枝へ
シミュレーションで学習データを生成し、実世界の果樹園点群をパネル・樹木・枝に統合的にセグメンテーションするモデルを提案。ゼロショットで高精度・省パラメータを実現。
原題: Joint 3D Point Cloud Segmentation using Real-Sim Loop: From Panels to Trees and Branches ／ Tian Qiu, Ruiming Du, Nikolai Spine 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 → - 論文自己位置推定ロボティクス
MarsLGPR: 地中レーダーを用いた火星探査車の自己位置推定
火星探査車の位置推定に地中レーダー(GPR)を活用するため、GPRから1次元の相対移動量を予測する深層学習モデルを開発し、慣性・車輪オドメトリとフィルタリングで統合した。火星類似環境での実験で、車輪オドメトリより高精度で滑り環境での推定を改善し、GPR位置推定用の初の公開データセットも提供する。
原題: MarsLGPR: Mars Rover Localization with Ground Penetrating Radar ／ Anja Sheppard, Katherine A. Skinner
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HRIロボティクス
NVP-HRI: 大規模言語モデルを活用したゼロショット自然音声・姿勢ベースの人間-ロボットインタラクション
音声指示と指差し姿勢を組み合わせ、SAMとLLMを用いて未知物体をゼロショットで認識し、衝突回避軌道を生成するHRIシステムを提案。
原題: NVP-HRI: Zero Shot Natural Voice and Posture-based Human-Robot Interaction via Large Language Model ／ Yuzhi Lai, Shenghai Yuan, Youssef Nassar 他
日本語で読む → - 論文自動運転/強化学習ロボティクス
交差点走行の安全性を高めるリスク認識型強化学習
自動運転の交差点通過において、リスクを評価する安全クリティックと注意機構を組み合わせた強化学習手法を提案し、衝突率の低減と通過効率の向上を実現した。
原題: Risk-Aware Reinforcement Learning for Autonomous Driving: Improving Safety When Driving through Intersection ／ Bo Leng, Ran Yu, Wei Han 他
日本語で読む → - 論文HRIロボティクス
Xpress：言語モデルを用いた動的で文脈に応じたロボット顔表情システム
言語モデルを活用し、文脈に応じたロボットの顔表情を動的に生成する3段階のシステムXpressを提案し、ユーザー研究で有効性を示した。
原題: Xpress: A System For Dynamic, Context-Aware Robot Facial Expressions using Language Models ／ Victor Nikhil Antony, Maia Stiber, Chien-Ming Huang
日本語で読む → - 論文セグメンテーション画像認識
言語ガイダンスでSAM2を活用するRGB-熱画像セマンティックセグメンテーション
大規模学習済みのSAM2を言語ガイダンスで適応させ、RGBと熱画像の融合セグメンテーションを高精度化するSHIFNetを提案。
原題: Unveiling the Potential of Segment Anything Model 2 for RGB-Thermal Semantic Segmentation with Language Guidance ／ Jiayi Zhao, Fei Teng, Kai Luo 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
6G駆動ドローン群によるインフラ監視のためのAIとセマンティック通信
6G通信・エッジAI・セマンティック通信を統合し、LLMで報告書生成も行うドローン群によるインフラ自動点検システムを提案した論文。
原題: AI and Semantic Communication for Infrastructure Monitoring in 6G-Driven Drone Swarms ／ Tasnim Ahmed, Salimur Choudhury
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
SemanticScanpath: LLMを用いた視線と音声の統合による状況依存型ヒューマンロボットインタラクション
ユーザーの視線の動き（スキャンパス）をテキストに変換して音声指示と統合し、LLMが曖昧な指示を物理的状況に基づいて正しく解釈できるようにする手法を提案。ロボット実装で有効性を検証。
原題: SemanticScanpath: Combining Gaze and Speech for Situated Human-Robot Interaction Using LLMs ／ Elisabeth Menendez, Michael Gienger, Santiago Martínez 他
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
DiffAD: 自動運転のための統合拡散モデリング手法
自動運転の知覚・予測・計画を拡散確率モデルで統合し、BEV画像生成として扱うことでタスク調整を改善した手法。
原題: DiffAD: A Unified Diffusion Modeling Approach for Autonomous Driving ／ Tao Wang, Cong Zhang, Xingguang Qu 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
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