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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 →- 論文探索計画ロボティクス
メッシュ化可能な曲面におけるエルゴディック探索
任意の三角形メッシュで近似できる曲面に対し、有限要素法で基底関数を近似することでエルゴディック探索を拡張し、従来の解析的基底が使えない複雑な形状でも高品質な探索を可能にした。
原題: Ergodic Exploration over Meshable Surfaces ／ Dayi Dong, Albert Xu, Geordan Gutow 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
FP3: ロボットマニピュレーションのための3D基盤ポリシー
点群入力を用いた大規模3D基盤ポリシーモデルFP3を提案し、80回のデモで新規タスクを90%以上の成功率で学習できることを実機で示した。
原題: FP3: A 3D Foundation Policy for Robotic Manipulation ／ Rujia Yang, Geng Chen, Chuan Wen 他
日本語で読む → - 論文シーングラフ/協調認識ロボティクス
動的都市環境のオープン語彙理解のための協調的動的3Dシーングラフ
複数のカメラとLiDAR観測を初期姿勢未知のまま統合し、都市走行シーンの階層的オープン語彙3Dシーングラフを協調生成するエンジンCURB-OSGを提案。実世界のOxford Radar RobotCarデータセットで単一エージェントより高精度なマッピングと物体予測を実証した。
原題: Collaborative Dynamic 3D Scene Graphs for Open-Vocabulary Urban Scene Understanding ／ Tim Steinke, Martin Büchner, Niclas Vödisch 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
等変力学系を用いた移動ロボット群の対称性解析
OBLOTモデルのロボット群の同期ダイナミクスを等変力学系理論で解析し、LCMサイクルの対称性が接続グラフの自己同型として階層的に増大する仕組みを明らかにした。
原題: Analyzing Symmetries of Swarms of Mobile Robots Using Equivariant Dynamical Systems ／ Raphael Gerlach, Sören von der Gracht
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
接触ベースの把持制御と逆運動学による五指ロボットハンド
PyBulletとDexHand v2を用い、接触点最適化と力閉包検証を組み合わせた五指ロボットハンドの把持制御手法を実装・評価した。
原題: Contact-based Grasp Control and Inverse Kinematics for a Five-fingered Robotic Hand ／ Robinson Umeike
日本語で読む → - 論文ジェスチャ認識ロボティクス
フレーム不変な類似度尺度による参照フレームバイアス除去で手のひら動作ジェスチャ認識を強化
参照フレームの変化に頑健な手のひら動作ジェスチャ認識のため、不変軌道記述子を適用し、新規データセットで評価。最良手法をリアルタイム概念実証に実装し、マニピュレータ制御でF1スコア92.3%を達成。
原題: Enhancing Hand Palm Motion Gesture Recognition by Eliminating Reference Frame Bias via Frame-Invariant Similarity Measures ／ Arno Verduyn, Maxim Vochten, Joris De Schutter
日本語で読む → - 論文安全強化学習ロボティクス
安全なロボット基盤モデルに向けて
汎用ロボット方策の行動空間を安全制約するレイヤーをATACOMの拡張により実現し、エアホッケー環境で衝突回避を実証した。
原題: Towards Safe Robot Foundation Models ／ Maximilian Tölle, Theo Gruner, Daniel Palenicek 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
危険な水中環境におけるマイクロロボット群による深層学習強化型視覚モニタリング
水中施設の監視を自動化するため、マイクロロボット群が撮影した画像を深層学習で位置推定し再構成する手法を提案。シミュレーションで高精度な座標予測と画像統合を実証した。
原題: Deep Learning-Enhanced Visual Monitoring in Hazardous Underwater Environments with a Swarm of Micro-Robots ／ Shuang Chen, Yifeng He, Barry Lennox 他
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
ZeroMimic: Web動画からロボット操作スキルを蒸留
人間の一人称視点動画データセットから、多様な物体や未知の環境で即時展開可能な画像ゴール条件付き操作スキルポリシーを生成するシステムを提案。
原題: ZeroMimic: Distilling Robotic Manipulation Skills from Web Videos ／ Junyao Shi, Zhuolun Zhao, Tianyou Wang 他
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
回転ベローズ封入ソフト伝達機構を備えた十脚ロボット
サーボの回転を直接脚の揺動に変換するベローズ封入ソフト伝達機構を2組搭載し、交互三脚歩容で歩行・旋回するバルブレス軟体脚ロボットを開発した。
原題: A Decapod Robot with Rotary Bellows-Enclosed Soft Transmissions ／ Yiming He, Yuchen Wang, Yunjia Zhang 他
日本語で読む → - 論文ゲーム理論/制御ロボティクス
状態制約付き一般和微分ゲームのためのパラメトリック価値近似
状態制約下の一般和微分ゲームの価値関数を、ゲームパラメータから価値関数へ写像するハイブリッドニューラルオペレータで近似し、安全性を向上させた研究。
原題: Parametric Value Approximation for General-sum Differential Games with State Constraints ／ Lei Zhang, Mukesh Ghimire, Wenlong Zhang 他
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
ロボットの訓練方法：模倣学習におけるデモンストレーション手法の影響
キネステティック教示・VRコントローラ・スペースマウスの3つのデモ手法を比較し、キネステティックが最も直感的で学習性能も高いが、大規模収集には不向きであることを示し、少数のキネステティックと遠隔操作を混ぜる収集法を提案した。
原題: How to Train Your Robots? The Impact of Demonstration Modality on Imitation Learning ／ Haozhuo Li, Yuchen Cui, Dorsa Sadigh
日本語で読む → - 論文VLA自然言語
世界モデリングでより良いプランナーへ：身体性タスク計画のための二重選好最適化
視覚言語モデルによる身体性タスク計画において、状態予測と行動選択を選好学習で同時に最適化するD²POを提案し、人間の注釈なしで選好データを収集する木探索機構を導入した。
原題: World Modeling Makes a Better Planner: Dual Preference Optimization for Embodied Task Planning ／ Siyin Wang, Zhaoye Fei, Qinyuan Cheng 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
Bio-Skin: 低コストで温度調節機能を備えたマルチモーダル触覚センサ
単軸ホール素子と棒状ピエゾ抵抗、サーミスタと加熱線を組み合わせ、力と温度を検出できる低コストな多層構造の触覚センサを開発した。
原題: Bio-Skin: A Cost-Effective Thermostatic Tactile Sensor with Multi-Modal Force and Temperature Detection ／ Haoran Guo, Haoyang Wang, Zhengxiong Li 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
Pro-Routing: 自律型マルチキャパシティロボットのための先読みルーティングによる集配タスク
複数台の自律ロボットが集配リクエストを処理する際、リアルタイム需要に適応しつつ安定性を理論的に保証する先読みロールアウト型ルーティング手法を提案し、ハーバード大学の夜間バンシステムの実データで検証した。
原題: Pro-Routing: Proactive Routing of Autonomous Multi-Capacity Robots for Pickup-and-Delivery Tasks ／ Daniel Garces, Stephanie Gil
日本語で読む → - 論文マルチモーダル認識画像認識
海上マルチシーン認識のための軽量マルチモーダルAIフレームワーク
画像・テキスト・分類ベクトルを統合したマルチモーダルAIで海上シーンを高精度認識し、量子化により軽量化して自律表面車両への実装を可能にした。
原題: Lightweight Multimodal Artificial Intelligence Framework for Maritime Multi-Scene Recognition ／ Xinyu Xi, Hua Yang, Shentai Zhang 他
日本語で読む → - 論文3D生成/拡散モデルcs.GR
海の果てまで無限に続くリーグ：潜在フラクタル拡散モデルによるフォトリアルな3D海底地形生成
海底探査ロボットの実画像から3D形状と意味情報を抽出し、フラクタル潜在表現で条件付けした拡散モデルでRGBD海底画像を生成、3DGSで統合することでフォトリアルな大規模海底シーンを生成する手法DreamSeaを提案。
原題: Infinite Leagues Under the Sea: Photorealistic 3D Underwater Terrain Generation by Latent Fractal Diffusion Models ／ Tianyi Zhang, Weiming Zhi, Joshua Mangelson 他
日本語で読む → - 論文運動計画機械学習
自動運転における強化学習ベースの運動計画：運転タスクの観点から得られた教訓のサーベイ
自動運転の運動計画に強化学習を適用した研究を、タスクごとの特徴と要件に焦点を当てて体系的にレビューし、設計上の教訓と今後の課題をまとめたサーベイ論文。
原題: A Survey of Reinforcement Learning-Based Motion Planning for Autonomous Driving: Lessons Learned from a Driving Task Perspective ／ Zhuoren Li, Guizhe Jin, Ran Yu 他
日本語で読む → - 論文自己位置推定ロボティクス
自律走行車の自己位置推定のためのエンドツーエンド学習に基づくマルチセンサフュージョン
不確かさ推定を不要にし、高次ニューラルネット特徴でセンサ情報を符号化するエンドツーエンドのマルチセンサフュージョン手法を提案し、実環境で精度とロバスト性を向上させた。
原題: An End-to-End Learning-Based Multi-Sensor Fusion for Autonomous Vehicle Localization ／ Changhong Lin, Jiarong Lin, Zhiqiang Sui 他
日本語で読む → - 論文歩行リハビリテーションロボティクス
ロボット歩行訓練の個別化に向けたモデルベース最適化
筋骨格モデルを用いて歩行訓練ロボットの制御パラメータを個人ごとに最適化する手法を提案し、健常者18名で検証した。個別化によりシミュレーションでは改善が予測されたが、実験では個人差が大きく、効果は限定的だった。
原題: Model-based optimisation for the personalisation of robot-assisted gait training ／ Andreas Christou, Daniel F. N. Gordon, Theodoros Stouraitis 他
日本語で読む → - 論文自動運転/知覚画像認識
自動運転知能の進化：深層学習とマルチモーダルLLMによる交通標識認識と堅牢な車線検出
深層学習モデルとマルチモーダルLLMを組み合わせ、交通標識認識と悪条件でも機能する車線検出を統合的に実現した研究。
原題: Advancing Autonomous Vehicle Intelligence: Deep Learning and Multimodal LLM for Traffic Sign Recognition and Robust Lane Detection ／ Chandan Kumar Sah, Ankit Kumar Shaw, Xiaoli Lian 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
マルチセンサアレイとロボットによる制約維持を活用した薄膜ウェハ検査の高度化
ロボットマニピュレータと学習した制約多様体を用いてウェハを校正点に制御し、大面積基板に拡張可能なマルチセンサアレイで薄膜厚さを検査する自律システムを提案した。
原題: Enhancing Thin-Film Wafer Inspection With A Multi-Sensor Array And Robot Constraint Maintenance ／ Néstor Eduardo Sánchez-Arriaga, Ethan Canzini, Nathan John Espley-Plumb 他
日本語で読む → - 論文交通シミュレーションAI
DriveGen: 大規模モデルによる無限で多様な交通シナリオ生成
大規模言語モデルと視覚言語モデルを組み合わせ、地図・車両アセット生成から軌道計画までを一貫して行う交通シミュレーションフレームワークDriveGenを提案。さらに失敗を活用したコーナーケース自動生成も実現した。
原題: DriveGen: Towards Infinite Diverse Traffic Scenarios with Large Models ／ Shenyu Zhang, Jiaguo Tian, Zhengbang Zhu 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
NavG: ガイダンスポイントを用いた強化学習による混雑環境でのリスク認識ナビゲーション
混雑環境でのナビゲーションにおいて、障害物境界から抽出したガイダンスポイントを強化学習に統合し、知覚誤差に頑健で安全かつ効率的な経路計画を実現した。
原題: NavG: Risk-Aware Navigation in Crowded Environments Based on Reinforcement Learning with Guidance Points ／ Qianyi Zhang, Wentao Luo, Boyi Liu 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
四足歩行ロボットの線形方策制御のための接地・反力センシング
四足歩行ロボットの線形方策の観測空間に接地情報と反力を追加し、生存性・外乱安定性・未学習環境への適応性が向上することを示した研究。
原題: Ground contact and reaction force sensing for linear policy control of quadruped robot ／ Harshita Mhaske, Aniket Mandhare, Jidong Huang 他
日本語で読む → - 論文手術ロボティクスHCI
拡張現実がロボット支援手術トレーニングに与える影響
ロボット支援手術の訓練において、拡張現実シミュレータの使用が未経験外科医のパフォーマンスを向上させるかを系統的レビューとメタアナリシスで検証した論文。
原題: Impact of Extended Reality on Robot-Assisted Surgery Training ／ Michael Bickford, Fayez Alruwaili, Sara Ragab 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
変形可能な線状物体の操作のための計画と制御
移動マニピュレータを用いて、障害物環境下でワイヤやケーブルなどの変形可能な線状物体を衝突なく操作するための、既存の計画ツールと制御バリア関数を組み合わせた効率的な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: Planning and Control for Deformable Linear Object Manipulation ／ Burak Aksoy, John Wen
日本語で読む → - 論文模倣学習画像認識
NIL: 事前学習済み動画拡散モデルを活用したデータ不要の模倣学習
事前学習済み動画拡散モデルが生成する2D動画をガイドに、3Dモーションキャプチャデータなしで多様な形態のロコモーション技能を獲得する模倣学習手法を提案。
原題: NIL: No-data Imitation Learning by Leveraging Pre-trained Video Diffusion Models ／ Mert Albaba, Chenhao Li, Markos Diomataris 他
日本語で読む → - 論文自動運転/点群処理画像認識
SemanticFlow: 動的環境におけるシーンフロー予測とインスタンスセグメンテーションを同時に行う自己教師ありフレームワーク
動的な交通シーンにおいて、点群のシーンフロー予測とインスタンスセグメンテーションを同時に実行するマルチタスクフレームワークを提案し、自己教師あり学習で高精度かつ効率的な認識を実現した。
原題: SemanticFlow: A Self-Supervised Framework for Joint Scene Flow Prediction and Instance Segmentation in Dynamic Environments ／ Yinqi Chen, Meiying Zhang, Qi Hao 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
階層的な領域ベース手法による効率的なマルチロボット探索
未探索領域の空間情報を重み付きグラフで表現し、全体の探索タスクを階層的に分割することで、マルチロボット探索を効率化するフレームワークを提案した。
原題: A Hierarchical Region-Based Approach for Efficient Multi-Robot Exploration ／ Di Meng, Tianhao Zhao, Chaoyu Xue 他
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