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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 →- 論文ソフトロボティクス/テレオペレーションロボティクス
ソフトロボットアームをその物理的ツインで制御する
腱駆動のソフトロボットアームと同じ構造の「物理的ツイン」を操作し、その腱長を直接マッピングすることで全身のテレオペレーションを実現した研究。
原題: Control the Soft Robot Arm with its Physical Twin ／ Qinghua Guan, Hung Hon Cheng, Benhui Dai 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
ヒストグラムトランスポーター：高精度ロボットキッティングのための回転同変方位ヒストグラム学習
少数のデモンストレーションから高精度なピック＆プレース動作を学習するキッティングフレームワークを提案し、回転同変方位ヒストグラムを用いてピッキング効率と配置精度を向上させた。
原題: Histogram Transporter: Learning Rotation-Equivariant Orientation Histograms for High-Precision Robotic Kitting ／ Jiadong Zhou, Yadan Zeng, Huixu Dong 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 → - 論文安全制御制御
複数の状態・入力制約下におけるロバスト安全臨界制御：体積制御バリア関数法
不確かなシステムに対し、外乱オブザーバと新たな体積制御バリア関数を組み合わせ、複数の制約下でも安全を保ちつつ実行可能な安全フィルタを生成する手法を提案した論文。
原題: Robust Safety Critical Control Under Multiple State and Input Constraints: Volume Control Barrier Function Method ／ Jinyang Dong, Shizhen Wu, Rui Liu 他
日本語で読む → - 論文sim2realmath.OC
パスティレーション工程のデジタルツインシミュレータとコンピュータビジョンを用いた自動制御への応用
パスティレーション工程のデジタルツインシミュレータを構築し、CNNベースのソフトセンサーを訓練して温度と流量を推定、ベイズ最適化で調整したフィードバック制御によりコンベア速度を自動調整する手法を提案した。
原題: A Digital Twin Simulator of a Pastillation Process with Applications to Automatic Control based on Computer Vision ／ Leonardo D. González, Joshua L. Pulsipher, Shengli Jiang 他
日本語で読む → - 論文HRIHCI
高齢者ケアにおけるNAOロボットとの非言語コミュニケーションと信頼形成
人型ロボットNAOによる高齢者ケアを想定し、触覚・ジェスチャー・LEDパターンといった非言語コミュニケーションが信頼や共感の知覚に与える影響を実験的に検討した。
原題: Enhancing Human-Robot Interaction in Healthcare: A Study on Nonverbal Communication Cues and Trust Dynamics with NAO Robot Caregivers ／ S M Taslim Uddin Raju
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
自動運転のための強化学習における報酬関数の設計
自動運転に強化学習を適用するため、走行状態と行動の両方を常に評価する報酬関数を設計し、サーキット走行と高速道路走行のシミュレーションで有効性を示した。
原題: Design of Reward Function on Reinforcement Learning for Automated Driving ／ Takeru Goto, Yuki Kizumi, Shun Iwasaki
日本語で読む → - 論文VLA画像認識
ロボット学習のための事前学習済み視覚モデルのデータ中心再検討
ロボット学習用の視覚モデルにおいて、非物体中心データでも物体中心表現を獲得できるSlotMIMを提案し、認識・シーン理解・ロボットタスクで性能を向上させた。
原題: A Data-Centric Revisit of Pre-Trained Vision Models for Robot Learning ／ Xin Wen, Bingchen Zhao, Yilun Chen 他
日本語で読む → - 論文自律ナビゲーションロボティクス
OSM誘導自律ナビゲーションのための方位場学習
LiDARスキャンとOSM経路を統合し、ノイズや遮蔽に頑健な方位場（OrField）を学習して、OSM誘導の軌道計画を高精度化する二段階フレームワークを提案した。
原題: Learning Orientation Field for OSM-Guided Autonomous Navigation ／ Yuming Huang, Wei Gao, Zhiyuan Zhang 他
日本語で読む → - 論文HRIHCI
FAM-HRI: 基盤モデルを活用した視線と音声のマルチモーダル人間-ロボットインタラクション
ARグラスで視線と音声を取得し、LLMで意図とシーン文脈を統合することで、身体障害のあるユーザーでも直感的にロボットを操作できるマルチモーダルHRIフレームワークを提案した。
原題: FAM-HRI: Foundation-Model Assisted Multi-Modal Human-Robot Interaction Combining Gaze and Speech ／ Yuzhi Lai, Shenghai Yuan, Peizheng Li 他
日本語で読む → - 論文自動運転/HDマップ画像認識
AugMapNet: BEVグリッド拡張による空間潜在構造の改善とベクトル化オンラインHDマップ構築の強化
自動運転向けに、カメラ画像から得たBEV潜在表現を拡張し、ベクトル化されたHDマップを高精度に生成する手法を提案。nuScenesとArgoverse2で最大13.3%の改善を達成。
原題: AugMapNet: Improving Spatial Latent Structure via BEV Grid Augmentation for Enhanced Vectorized Online HD Map Construction ／ Thomas Monninger, Md Zafar Anwar, Stanislaw Antol 他
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
基盤モデルによるソフトロボット進化のための自然選択
LLMがソフトロボット設計の表現を学習できるかを評価するベンチマークRoboCrafter-QAを提案し、ファインチューニングしたLLMが高性能な形態の選択・生成でSOTAを達成、実機でもsim-to-real相関を確認した。
原題: Natural Selection via Foundation Models for Soft Robot Evolution ／ Changhe Chen, Xiaohao Xu, Xiangdong Wang 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
交通シミュレーションのための制御可能な潜在拡散モデル
強化学習で拡散モデルの学習を誘導し、自動運転の仮想テスト用に多様で制御可能な走行シナリオを自動生成する手法を提案した。
原題: Controllable Latent Diffusion for Traffic Simulation ／ Yizhuo Xiao, Mustafa Suphi Erden, Cheng Wang
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
多物体把持のベンチマーク
ロボットの多物体把持能力を評価するための3つのプロトコルからなるベンチマークを提案し、複数のハンドでベースラインを確立した。
原題: Benchmarking Multi-Object Grasping ／ Tianze Chen, Ricardo Frumento, Giulia Pagnanelli 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
把持不能物体に対する外的手先による巧みな非把持マニピュレーション
強化学習を用いて、把持できない大きな物体を机の端や壁へ移動させてから掴む戦略を学習するロボットハンドシステムExDexを提案し、実機へのゼロショット転移も実証した。
原題: Dexterous Non-Prehensile Manipulation for Ungraspable Object via Extrinsic Dexterity ／ Yuhan Wang, Yu Li, Yaodong Yang 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
MAER-Nav: 鏡像拡張経験リプレイによるロボットナビゲーションの双方向運動学習
成功した前進軌跡を鏡像反転して後退経験を合成する経験リプレイとカリキュラム学習を組み合わせ、明示的な失敗駆動型リプレイや報酬設計の変更なしに双方向運動を学習するナビゲーション手法を提案した。
原題: MAER-Nav: Bidirectional Motion Learning Through Mirror-Augmented Experience Replay for Robot Navigation ／ Shanze Wang, Mingao Tan, Zhibo Yang 他
日本語で読む → - 論文HDマッピング画像認識
V2Iシステムによる視覚中心HDマッピングのベンチマーク
車両と路側カメラの協調によりベクター化HDマップを生成する実世界データセットと、方向分離型自己注意機構を導入したリアルタイムなエンドツーエンドフレームワークV2I-HDを提案した。
原題: A Benchmark for Vision-Centric HD Mapping by V2I Systems ／ Miao Fan, Shanshan Yu, Shengtong Xu 他
日本語で読む → - 論文sim2realcs.CE
グラフニューラルネットワークによるロボット左官印刷の予測モデリング
ロボットアームで壁にモルタルを吹き付ける左官印刷プロセスを、粒子表現とグラフニューラルネットワークでモデル化し、表面形状を高精度に予測するシミュレータを提案した。
原題: Graph Neural Network-Based Predictive Modeling for Robotic Plaster Printing ／ Diego Machain Rivera, Selen Ercan Jenny, Ping Hsun Tsai 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
低忠実度シミュレータを用いたUAVテストの擬似ランダム生成
低忠実度シミュレータでUAVの飛行経路を高速に推定し、安全違反が予測されるテストケースを生成して高忠実度シミュレータで検証する手法を提案した。
原題: Pseudo-Random UAV Test Generation Using Low-Fidelity Path Simulator ／ Anas Shrinah, Kerstin Eder
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
VidBot: 野生の2D人間動画から汎化可能な3D行動を学習し、ゼロショットロボットマニピュレーションを実現
インターネット上の一人称RGB動画から3Dハンド軌跡を抽出し、粗から細へのアフォーダンス学習と拡散モデルでロボットのゼロショット操作を可能にするフレームワークを提案。
原題: VidBot: Learning Generalizable 3D Actions from In-the-Wild 2D Human Videos for Zero-Shot Robotic Manipulation ／ Hanzhi Chen, Boyang Sun, Anran Zhang 他
日本語で読む → - 論文強化学習ロボティクス
LaMOuR: 言語モデルを活用した強化学習の分布外状態からの復帰
LVLMが画像説明・論理推論・コード生成を用いて密な報酬コードを生成し、不確実性推定に頼らずエージェントを分布外状態から元のタスクへ復帰させる手法を提案。
原題: LaMOuR: Leveraging Language Models for Out-of-Distribution Recovery in Reinforcement Learning ／ Chan Kim, Seung-Woo Seo, Seong-Woo Kim
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
局所性に基づく分解型マルチエージェントActor-Criticによるマルチロボット協調学習
ロボット間の局所的な関係を依存グラフで捉え、関連の強いロボット同士をグループ化して学習する協調マルチエージェント強化学習手法Loc-FACMACを提案し、複数環境で既存手法を最大108%上回る性能を示した。
原題: Learning Multi-Robot Coordination through Locality-Based Factorized Multi-Agent Actor-Critic Algorithm ／ Chak Lam Shek, Amrit Singh Bedi, Anjon Basak 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
倉庫環境における安全な人とロボットのナビゲーション
学習ベースの制御バリア関数とOpenRMFを統合し、倉庫内で人を含む動的障害物を避けながら複数ロボットを安全にナビゲートする手法を提案した。
原題: Safe Human Robot Navigation in Warehouse Scenario ／ Seth Farrell, Chenghao Li, Hongzhan Yu 他
日本語で読む → - 論文マルチエージェント経路探索ロボティクス
共有探索マップに基づく協調的ハイブリッドマルチエージェント経路探索
D* Liteによる大域的探索とマルチエージェント強化学習を組み合わせ、動的環境でも高成功率・低衝突・高効率な経路計画を実現するハイブリッド手法を提案した。
原題: Cooperative Hybrid Multi-Agent Pathfinding Based on Shared Exploration Maps ／ Ning Liu, Sen Shen, Xiangrui Kong 他
日本語で読む → - 論文逆運動学ロボティクス
IKSel: 高速数値逆運動学反復のための良質なシード関節値選択
KDTreeと関節空間調整に基づくシード選択と再試行戦略により、数値逆運動学の収束を高速化し、成功率・時間効率・精度で従来手法を上回るソルバを提案した。
原題: IKSel: Selecting Good Seed Joint Values for Fast Numerical Inverse Kinematics Iterations ／ Xinyi Yuan, Weiwei Wan, Kensuke Harada
日本語で読む → - 論文動作予測ロボティクス
SafeCast: 自動運転のためのリスク対応型動作予測
RSS安全規則と不確実性を考慮したグラフニューラルネットを組み合わせ、自動運転の動作予測精度と安全性を両立させた研究。
原題: SafeCast: Risk-Responsive Motion Forecasting for Autonomous Vehicles ／ Haicheng Liao, Hanlin Kong, Bin Rao 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
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
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