論文
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 →- 論文マニピュレーションロボティクス
QBIT: ロボット挿入タスクのための品質考慮型クラウドベンチマーク
力のエネルギーや滑らかさ、完了時間などの品質指標を組み込んだベンチマークフレームワークQBITを提案し、MuJoCoでの大規模実験とROS2による実機移行で挿入手法を評価した。
原題: QBIT: Quality-Aware Cloud-Based Benchmarking for Robotic Insertion Tasks ／ Constantin Schempp, Yongzhou Zhang, Christian Friedrich 他
日本語で読む → - 論文強化学習ロボティクス
強化学習に基づくロボットの無秩序ターゲット知的認識に関する研究と設計
複雑環境下での無秩序なターゲット認識精度向上のため、バイラテラルフィルタで画像を照明・反射成分に分解して強調・融合し、深層強化学習で認識する手法を提案した。
原題: Research and Design on Intelligent Recognition of Unordered Targets for Robots Based on Reinforcement Learning ／ Yiting Mao, Dajun Tao, Shengyuan Zhang 他
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
オンライン人間デモンストレーションからの能動的カリキュラム学習
人間のデモンストレーションをカリキュラム学習で順序付け、徐々に難しい状況を教えることでロボットの学習効率と成功率を高める手法を提案し、ユーザー研究で人間の教え方への影響も検証した。
原題: Active Robot Curriculum Learning from Online Human Demonstrations ／ Muhan Hou, Koen Hindriks, A. E. Eiben 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
人工時空によるリソース制約ロボットの反応制御
制御場を一般相対論の時空幾何として捉え、光線の軌道解析手法を流用して、計算資源の乏しいマイクロロボットを境界回避や集合・仕分けへと導く新枠組みを提案し、シリコン製マイクロロボットで実証した。
原題: Artificial Spacetimes for Reactive Control of Resource-Limited Robots ／ William H. Reinhardt, Marc Z. Miskin
日本語で読む → - 論文全身マニピュレーションロボティクス
BEHAVIORロボットスイート：日常家事のための実世界全身マニピュレーションを効率化
両腕・車輪・4自由度胴体を備えたロボットで、全身遠隔操作インターフェースと視覚運動ポリシー学習アルゴリズムを統合し、家庭内の全身マニピュレーションタスクを実現するフレームワークを提案。
原題: BEHAVIOR Robot Suite: Streamlining Real-World Whole-Body Manipulation for Everyday Household Activities ／ Yunfan Jiang, Ruohan Zhang, Josiah Wong 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
OceanSim: GPU高速化水中ロボット知覚シミュレーションフレームワーク
物理ベースの水中センサモデリングとGPUによる高速レンダリングを実現し、リアルタイムのソナー画像生成と大量の合成データ生成を可能にする水中ロボット知覚シミュレータを提案。
原題: OceanSim: A GPU-Accelerated Underwater Robot Perception Simulation Framework ／ Jingyu Song, Haoyu Ma, Onur Bagoren 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
走破性を考慮した制御バリア関数による垂直に険しい地形のナビゲーション
ニューラル制御バリア関数を用いて、衝突回避だけでなく走破性の観点から安全性を評価し、垂直に険しい未構造地形を安全に移動する計画手法を提案した。
原題: T-CBF: Traversability-based Control Barrier Function to Navigate Vertically Challenging Terrain ／ Manas Gupta, Xuesu Xiao
日本語で読む → - 論文群制御cs.MA
HIPPO-MAT: GraphSAGEとマルチエージェント深層強化学習による分散型タスク割り当て
GraphSAGEベースのグラフニューラルネットワークと独立PPOを組み合わせ、UAVとUGVが中央制御なしで協調してタスクを割り当てる分散型フレームワークを提案し、実機検証も行った。
原題: HIPPO-MAT: Decentralized Task Allocation Using GraphSAGE and Multi-Agent Deep Reinforcement Learning ／ Lavanya Ratnabala, Robinroy Peter, Aleksey Fedoseev 他
日本語で読む → - 論文自己位置推定ロボティクス
RAVE: ラスタライズ・ベクター化HDマップを用いたエンドツーエンド階層型視覚自己位置推定
周囲画像とHDマップを統合し、ラスタマップによる粗推定とベクタマップによるTransformerベースの精緻化を組み合わせたエンドツーエンドの視覚自己位置推定システムを提案。
原題: RAVE: End-to-end Hierarchical Visual Localization with Rasterized and Vectorized HD map ／ Jinyu Miao, Tuopu Wen, Kun Jiang 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
ViLAM: 視覚言語推論を注意マップに蒸留する社会規範ロボットナビゲーション
大規模視覚言語モデルの推論を注意マップに蒸留し、社会規範に沿ったロボットナビゲーションを実現する手法を提案。実機実験で成功率が14.2〜50%向上。
原題: ViLAM: Distilling Vision-Language Reasoning into Attention Maps for Social Robot Navigation ／ Mohamed Elnoor, Kasun Weerakoon, Gershom Seneviratne 他
日本語で読む → - 論文姿勢推定画像認識
単一参照画像からの未見物体6自由度姿勢推定とロボット統合
ロボット操作中に撮影した1枚の参照RGB-D画像だけから、未見物体の6自由度絶対姿勢を推定する手法SinRef-6Dを提案し、実機ロボットシステムに統合した。
原題: Scalable Unseen Objects 6-DoF Absolute Pose Estimation with Robotic Integration ／ Jian Liu, Wei Sun, Kai Zeng 他
日本語で読む → - 論文変形物体操作ロボティクス
布操作のための生成的状态推定を伴う拡散ダイナミクスモデル
拡散モデルを用いて布の状態推定とダイナミクス予測を行い、モデル予測制御と組み合わせて実機で布折り畳みを実現した研究。
原題: Diffusion Dynamics Models with Generative State Estimation for Cloth Manipulation ／ Tongxuan Tian, Haoyang Li, Bo Ai 他
日本語で読む → - 論文動作計画ロボティクス
IMPACT: 視覚言語モデルによる許容可能な接触軌道を伴う知的動作計画
視覚言語モデルで環境の意味を理解し、接触を許容できる物体を判断して、接触を伴う動作計画を効率的に行うフレームワークを提案した。
原題: IMPACT: Intelligent Motion Planning with Acceptable Contact Trajectories via Vision-Language Models ／ Yiyang Ling, Karan Owalekar, Oluwatobiloba Adesanya 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
雑然環境における言語条件付きピック＆プレースのための無条件行動事前分布の効率的アラインメント
視覚・言語・行動の基盤モデルの事前知識を統合し、1つのアテンション層で無条件行動事前分布を3D視覚言語事前分布にアラインメントすることで、少ないデータで学習しつつゼロショット汎化を保ち、雑然環境での言語条件付きピック＆プレースを効率的に実現する手法A²を提案。
原題: Efficient Alignment of Unconditioned Action Prior for Language-conditioned Pick and Place in Clutter ／ Kechun Xu, Xunlong Xia, Kaixuan Wang 他
日本語で読む → - 論文ジェスチャー認識画像認識
EgoEvGesture: 一人称視点イベントカメラによるジェスチャー認識
一人称視点のイベントカメラデータから手ジェスチャーを認識するため、頭の動きによるノイズを分離する状態空間モデルと時空間特徴を効率的に融合するモジュールを備えた軽量ネットワークを提案し、大規模データセットを構築した。
原題: EgoEvGesture: Gesture Recognition Based on Egocentric Event Camera ／ Luming Wang, Hao Shi, Xiaoting Yin 他
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
脚式マニピュレータのための学習ベース腕押し制御による対話型ナビゲーション
脚式ロボットが腕を使って障害物を押しのけ、狭い空間でも効率的に移動できる対話型ナビゲーション手法を強化学習で実現した。
原題: Interactive Navigation for Legged Manipulators with Learned Arm-Pushing Controller ／ Zhihai Bi, Kai Chen, Chunxin Zheng 他
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
AirExo-2：低コスト外骨格による汎化可能なロボット模倣学習のスケールアップ
低コストの外骨格システムAirExo-2で実世界の大規模デモンストレーションデータを収集し、それを擬似ロボットデータに変換して、3D空間と2D意味論を融合する模倣学習ポリシーRISE-2を訓練した。
原題: AirExo-2: Scaling up Generalizable Robotic Imitation Learning with Low-Cost Exoskeletons ／ Hongjie Fang, Chenxi Wang, Yiming Wang 他
日本語で読む → - 論文動作計画ロボティクス
重裾分布を用いたベイズ推論による動作計画
動作計画をベイズ推論で行う際に、Student's-t分布などの重裾分布を導入することで、低確率領域の高品質な計画を探索しやすくする手法を提案し、自動運転のシミュレーションで有効性を示した。
原題: Bayesian Inferential Motion Planning Using Heavy-Tailed Distributions ／ Ali Vaziri, Iman Askari, Huazhen Fang
日本語で読む → - 論文点群生成/拡散モデルロボティクス
レンジ画像で駆動する拡散モデルによるミリ波レーダー点群の高密度化
ミリ波レーダーの点群をレンジ画像に変換し、事前学習済み画像拡散モデルを活用してLiDAR並みの高密度で正確な3D点群を生成する手法を提案した。
原題: Diffusion-Based mmWave Radar Point Cloud Enhancement Driven by Range Images ／ Ruixin Wu, Zihan Li, Jin Wang 他
日本語で読む → - 論文点群処理画像認識
HiMo: 点群における高速物体の動き補償
LiDAR点群中の動的物体による歪みを補正するため、シーンフロー推定を非自己運動補償に転用したパイプラインHiMoと、そのためのリアルタイムシーンフロー推定器SeFlow++を提案し、新しい評価指標で有効性を示した。
原題: HiMo: High-Speed Objects Motion Compensation in Point Clouds ／ Qingwen Zhang, Ajinkya Khoche, Yi Yang 他
日本語で読む → - 論文自動運転AI
学習した報酬プロファイルによる車両エージェントの行動相互作用の因果的説明生成
自動運転車のエージェント間相互作用を因果的に説明するため、報酬指標の重み付けを学習し、実世界の運転データセットで有効性を検証した研究。
原題: Generating Causal Explanations of Vehicular Agent Behavioural Interactions with Learnt Reward Profiles ／ Rhys Howard, Nick Hawes, Lars Kunze
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
報酬中心型ReST-MCTS：高不確実環境におけるロボットマニピュレーションのための堅牢な意思決定フレームワーク
不確実な環境でのロボット操作において、中間フィードバックを複数のチャネルに分解し、タスク文脈に照らして検索をバイアス・修正する報酬中心型MCTSフレームワークを提案。VLA行動修復にも応用可能。
原題: Reward-Centered ReST-MCTS: A Robust Decision-Making Framework for Robotic Manipulation in High Uncertainty Environments ／ Xibai Wang
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
人間の実演記録用センサ付きグリッパ
市販部品で作ったセンサ付きグリッパで人間の箱入れ作業を記録し、GMMとインピーダンス制御によりロボットが短時間の少数試行で作業を再現できることを示した。
原題: Sensorized gripper for human demonstrations ／ Sri Harsha Turlapati, Gautami Golani, Mohammad Zaidi Ariffin 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
触覚センサ間で力覚を相互学習させるフレームワークGenForce
触覚信号を共通のマーカー表現に統一することで、あるセンサで学習した力予測モデルを他のセンサへ転移可能にし、把持や滑り検出などの力制御を実現した研究。
原題: Training Tactile Sensors to Learn Force Sensing from Each Other ／ Zhuo Chen, Ni Ou, Xuyang Zhang 他
日本語で読む → - 論文人間ロボット相互作用ロボティクス
反ロボット種差別：ヒューマノイドロボットへの人間的能力の否認
人間そっくりのヒューマノイドロボットに対し、人間が無意識に人間らしい能力を否定してしまう「反ロボット種差別」の傾向を6つの実験で示した研究。
原題: Anti Robot Speciesism ／ Julian De Freitas, Noah Castelo, Bernd Schmitt 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
PD-VLA: 並列デコーディングによるアクションチャンキング統合VLAモデルの高速化
アクションチャンキングを統合したVLAモデルの推論を並列固定点反復で高速化するPD-VLAを提案し、成功率を維持しつつ実行周波数を2.52倍に向上させた。
原題: PD-VLA: Accelerating Vision-Language-Action Model Integrated with Action Chunking via Parallel Decoding ／ Wenxuan Song, Jiayi Chen, Pengxiang Ding 他
日本語で読む → - 論文軌道予測ロボティクス
運転スタイルの定量化とモデル化による軌道予測
自動運転の軌道予測において、人間の運転スタイルを定量化・モデル化する重要性を分析し、既存データセットの運転スタイルの多様性を調査した研究。
原題: Quantifying and Modeling Driving Styles in Trajectory Forecasting ／ Laura Zheng, Hamidreza Yaghoubi Araghi, Tony Wu 他
日本語で読む → - 論文水中航法/センサ融合ロボティクス
相互相関を考慮した深層INS/DVL融合による水中航法の高精度化
深層学習によるDVL速度推定を拡張カルマンフィルタに統合する際に生じる過程・観測ノイズ間の相互相関を明示的に扱う枠組みを提案し、実海域データで速度・姿勢推定精度を10%以上改善した。
原題: Enhancing Underwater Navigation through Cross-Correlation-Aware Deep INS/DVL Fusion ／ Nadav Cohen, Itzik Klein
日本語で読む → - 論文不確かさ推定/マルチタスク学習/意味マッピングロボティクス
EvidMTL: 単眼RGB画像からの不確かさを考慮した意味的表面マッピングのためのエビデンシャル・マルチタスク学習
単眼RGB画像から深度推定と意味セグメンテーションをエビデンシャルヘッドで行い、不確かさを校正する新しい損失関数を提案し、不確かさを考慮した意味的表面マッピングフレームワークEvidKimeraを構築した。
原題: EvidMTL: Evidential Multi-Task Learning for Uncertainty-Aware Semantic Surface Mapping from Monocular RGB Images ／ Rohit Menon, Nils Dengler, Sicong Pan 他
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
知覚欠損下の自動運転のためのLLM常識を活用したリスク回避制御
知覚欠損時にLLMの常識を利用して危険推論や計画を行い、過剰な停止を避けつつ適応的な運転を実現するフレームワークLLM-RCOを提案。
原題: Driving Through Uncertainty: Risk-Averse Control with LLM Commonsense for Autonomous Driving under Perception Deficits ／ Yuting Hu, Chenhui Xu, Ruiyang Qin 他
日本語で読む →