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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 →- 論文タスク・動作計画ロボティクス
コードを記号的プランナーとして用いる基盤モデルによるロボット計画
LLMにコードを生成させ、それをソルバー・プランナー・チェッカーとして使うことで、複雑な制約下のロボットタスク・動作計画の成功率を平均24.1%向上させた。
原題: Code-as-Symbolic-Planner: Foundation Model-Based Robot Planning via Symbolic Code Generation ／ Yongchao Chen, Yilun Hao, Yang Zhang 他
日本語で読む → - 論文群制御cs.MA
マルチエージェント協調フィールドカバレッジにおける閉ループパラメトリックナッシュ均衡の学習
マルチエージェント協調フィールドカバレッジ問題をマルコフポテンシャルゲームとして定式化し、等価な単一目的最適制御問題を解くことでパラメータ化された閉ループナッシュ均衡を学習する手法を提案。
原題: Learning Closed-Loop Parametric Nash Equilibria of Multi-Agent Collaborative Field Coverage ／ Jushan Chen, Santiago Paternain
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sim2realロボティクス
実世界でピアノを弾くロボットの学習
シミュレーションと実世界を交互に学習するSim2Real2Simアプローチにより、実機の器用なロボットがピアノ曲を正確に演奏できることを示した。
原題: Learning to Play Piano in the Real World ／ Yves-Simon Zeulner, Simon Crämer, Sandeep Selvaraj 他
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
R900: 900時間のロボットデータ収集から見るランダム探索の費用対効果の理解
ロボットマニピュレーションにおけるデータ不足を解決するため、ランダム探索による行動と映像データの費用対効果を大規模に検証し、自動収集パイプラインを構築した。
原題: R900: Understanding the Cost-Effectiveness of Random Exploration from 900 Hours of Robotic Data Collection ／ Shutong Jin, Axel Kaliff, Ruiyu Wang 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
PER-DPPサンプリングフレームワークと経路計画への応用
強化学習の経験再生において、優先度と多様性を組み合わせたPER-DPPサンプリング手法を提案し、適応的ステップ幅調整と統合した経路計画手法を2Dナビゲーションで検証した論文。
原題: PER-DPP Sampling Framework and Its Application in Path Planning ／ Junzhe Wang
日本語で読む → - 論文世界モデル機械学習
物理的に解釈可能な世界モデルのための4つの原則
世界モデルの潜在表現を物理的に解釈可能にするため、記号的知識を活用した4つの原則を提唱し、2つのベンチマークで有効性を示した。
原題: Four Principles for Physically Interpretable World Models ／ Jordan Peper, Zhenjiang Mao, Yuang Geng 他
日本語で読む → - 論文再位置推定画像認識
REGRACE: 一貫性評価を用いた堅牢で効率的なグラフベース再位置推定アルゴリズム
LiDARサブマップとグラフニューラルネットワークを用いて、回転不変な物体特徴と近傍文脈を学習し、スケーラブルなBag-of-Wordsで再訪を検出する再位置推定手法を提案。幾何的一貫性で再訪を判定し、従来手法と同等の精度で2倍高速化を実現。
原題: REGRACE: A Robust and Efficient Graph-based Re-localization Algorithm using Consistency Evaluation ／ Débora N. P. Oliveira, Joshua Knights, Sebastián Barbas Laina 他
日本語で読む → - 論文異常検知ロボティクス
モデルベース強化学習の推論時における世界モデルを用いた異常検知
モデルベース強化学習の世界モデルを推論時にも活用し、予測と実測のずれから異常を検知して緊急停止などを可能にする手法を提案した。
原題: World Models for Anomaly Detection during Model-Based Reinforcement Learning Inference ／ Fabian Domberg, Georg Schildbach
日本語で読む → - 論文羽ばたきロボットロボティクス
弾性受動脚を備えた尾なし羽ばたきロボットによるマルチモーダル移動
幼生のアメンボの脚形態に着想を得た弾性受動脚を備えた尾なし羽ばたきロボットを開発し、羽ばたき振動を方向性のある地上移動に変換することで、追加アクチュエータなしで飛行と地上移動のマルチモーダル移動を実現した。
原題: Tailless Flapping-Wing Robot With Bio-Inspired Elastic Passive Legs for Multi-Modal Locomotion ／ Zhi Zheng, Xiangyu Xu, Jin Wang 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
単眼視覚SLAMの進化：幾何学から深層学習パイプラインへ
単眼視覚SLAMの研究を幾何学ベースと学習ベースの2大枠組みで分類・調査し、環境ごとの課題と性能評価を整理したサーベイ論文。
原題: Monocular visual simultaneous localization and mapping: (r)evolution from geometry to deep learning-based pipelines ／ Olaya Alvarez-Tunon, Yury Brodskiy, Erdal Kayacan
日本語で読む → - 論文キャリブレーションロボティクス
直線運動時における(グローバル姿勢支援)VIOの回転キャリブレーションの可観測性調査
IMUとカメラ間の回転外部パラメータが、純粋な並進直線運動では少なくとも1自由度が不可観測となることを解析的に証明し、既存の可観測性の結論を修正した。
原題: Observability Investigation for Rotational Calibration of (Global-pose aided) VIO under Straight Line Motion ／ Junlin Song, Antoine Richard, Miguel Olivares-Mendez
日本語で読む → - 論文リハビリテーションロボティクスAI
人と機械の共適応モデルとその収束解析
協調適応マルコフ決定過程（CAMDPs）に基づき、人間と機械のインタラクティブ学習の収束条件とナッシュ均衡の一意性を理論的に解析し、複数均衡時にも大域的最適に収束しやすくするアルゴリズムを提案した。
原題: Human Machine Co-Adaptation Model and Its Convergence Analysis ／ Steven W. Su, Yaqi Li, Kairui Guo 他
日本語で読む → - 論文外骨格ロボティクス
高い力対電力比を実現する磁気粘性流体ハンド外骨格の開発：握力持久力の向上
磁気粘性流体クラッチを組み込んだハンド外骨格を開発し、低電力で高い保持力を実現して握力の持久力を向上させた。
原題: Development of a magnetorheological hand exoskeleton featuring a high force-to-power ratio for enhanced grip endurance ／ Wenbo Li, Xianlong Mai, Ying Li 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
GeoFIK: スクリュ理論に基づくFrankaアームの高速・高信頼な幾何学的逆運動学ソルバ
スクリュ理論を用いてFrankaアームの逆運動学を解析的に解き、冗長自由度を任意の関節変数で扱える高速・堅牢なソルバを提案した論文。
原題: GeoFIK: A Fast and Reliable Geometric Solver for the IK of the Franka Arm based on Screw Theory Enabling Multiple Redundancy Parameters ／ Pablo C. Lopez-Custodio, Yuhe Gong, Luis F. C. Figueredo
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
メタエージェントによる大規模未知環境でのUAS視覚ナビゲーション
メタカリキュラム学習とISARアルゴリズムを組み合わせ、大規模都市環境でのUAS視覚ナビゲーションを効率的に学習し、未知環境への転移性能を向上させる手法を提案。
原題: UAS Visual Navigation in Large and Unseen Environments via a Meta Agent ／ Yuci Han, Charles Toth, Alper Yilmaz
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
REACT: 屋内捜索救助の重要任務に向けたマルチロボットエネルギー認識オーケストレータ
火災や地震で被災した屋内環境を複数ロボットが協調して探索する際、リアルタイムのデータ交換と協調アルゴリズムで経路を動的に調整し、エネルギー消費を抑えつつ探索効率とカバレッジを高めるオーケストレータを提案した。
原題: REACT: Multi Robot Energy-Aware Orchestrator for Indoor Search and Rescue Critical Tasks ／ Fabio Maresca, Arnau Romero, Carmen Delgado 他
日本語で読む → - 論文強化学習ロボティクス
報酬の補助輪：ロボティクス強化学習のための適応的補助報酬
教師-生徒フレームワークにより、ロボットの学習進度に応じて補助報酬の重みを動的に調整し、人手設計の報酬を上回る性能と学習効率を実現した。
原題: Reward Training Wheels: Adaptive Auxiliary Rewards for Robotics Reinforcement Learning ／ Linji Wang, Tong Xu, Yuanjie Lu 他
日本語で読む → - 論文HRIHCI
マルチモーダル文脈表現による説明可能性の向上：より賢いロボットに向けて
音声と視覚の入力を時間的に整合させて統合するマルチモーダル文脈表現フレームワークを提案し、ユーザの発話と視覚シーンの関連性評価を通じてHRIにおける説明可能性を高める手法を示した。
原題: Enhancing Explainability with Multimodal Context Representations for Smarter Robots ／ Anargh Viswanath, Lokesh Veeramacheneni, Hendrik Buschmeier
日本語で読む → - 論文手術シミュレーションロボティクス
FF-SRL: ロボット学習のためのGPUベース高性能手術シミュレーション
物理シミュレーションと強化学習を単一GPU上で完結させ、CPU-GPU間のデータ転送を排除することで、手術タスクの学習を大幅に高速化する環境を開発した。
原題: FF-SRL: High Performance GPU-Based Surgical Simulation For Robot Learning ／ Diego Dall'Alba, Michał Naskręt, Sabina Kaminska 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
深層強化学習による低コスト四足歩行ロボットの方向性移動訓練
低コスト四足ロボットの実機訓練で、エピソード開始時の進行方向をランダム化することで、前進だけでなく旋回を含む複雑な経路追従を可能にする深層強化学習手法を提案した。
原題: Training Directional Locomotion for Quadrupedal Low-Cost Robotic Systems via Deep Reinforcement Learning ／ Peter Böhm, Archie C. Chapman, Pauline Pounds
日本語で読む → - 論文群制御制御
複数四足歩行ロボットのための安全な分散学習強化予測制御
複数の四足歩行ロボットの編隊制御において、分散モデル予測制御に学習ベースの特徴エンコーディングと安全制約を組み合わせ、衝突回避と安定した編隊維持を実現した。
原題: Safe Distributed Learning-Enhanced Predictive Control for Multiple Quadrupedal Robots ／ Weishu Zhan, Zheng Liang, Hongyu Song 他
日本語で読む → - 論文拡散ポリシーロボティクス
Signal Temporal Logicを用いた多様で制御可能な拡散ポリシー
Signal Temporal Logicと拡散モデルを組み合わせ、実世界データを校正して合成データを生成し、規則に従いつつ多様な挙動を生成する制御可能なポリシーを学習する手法を提案した論文。
原題: Diverse Controllable Diffusion Policy with Signal Temporal Logic ／ Yue Meng, Chuchu fan
日本語で読む → - 論文位置認識画像認識
森林におけるLiDAR位置認識：複数高さのBEV密度画像を用いた注意機構
森林環境でのLiDAR位置認識のため、異なる高さの水平スライスから得たBEV密度画像をViTで処理し、マルチBEV相互作用で統合する手法を提案。実世界データで既存手法より高い精度を達成。
原題: ForestLPR: LiDAR Place Recognition in Forests Attentioning Multiple BEV Density Images ／ Yanqing Shen, Turcan Tuna, Marco Hutter 他
日本語で読む → - 論文強化学習ロボティクス
非定常環境における空中ロボット制御のための強化学習の可塑性維持：コスト認識フレームワーク
強化学習の長期学習で生じる可塑性喪失を防ぐため、報酬と損失のバランスを取る回顧的コスト機構（RECOM）を提案し、風擾乱下でのホバリング制御でポリシー崩壊を回避した。
原題: Maintaining Plasticity in Reinforcement Learning: A Cost-Aware Framework for Aerial Robot Control in Non-stationary Environments ／ Ali Tahir Karasahin, Ziniu Wu, Basaran Bahadir Kocer
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
Centaur: テスト時訓練による堅牢なエンドツーエンド自動運転
テスト時訓練でプランナーの不確実性を最小化し、手設計のルールやコスト関数に頼らずに自動運転の安全性を向上させる手法を提案。
原題: Centaur: Robust End-to-End Autonomous Driving with Test-Time Training ／ Chonghao Sima, Kashyap Chitta, Zhiding Yu 他
日本語で読む → - 論文モバイルマニピュレーションロボティクス
EMMOE: オープン環境における身体性を伴うモバイルマニピュレーションの包括的ベンチマーク
自然言語指示で長期的な日常タスクを実行する家庭用ロボットのためのベンチマークEMMOEを提案し、データセットとLLM・ナビゲーション・マニピュレーションを統合したエージェントシステムを構築した。
原題: EMMOE: A Comprehensive Benchmark for Embodied Mobile Manipulation in Open Environments ／ Dongping Li, Tielong Cai, Tianci Tang 他
日本語で読む → - 論文クロスモーダル知覚ロボティクス
HumanoidPano：ヒューマノイドロボットのための球面パノラマ-LiDARハイブリッドクロスモーダル知覚
パノラマ視覚とLiDARを球面ビジョントランスフォーマーで融合し、ヒューマノイドの自己遮蔽と狭視野を克服する360度BEV知覚フレームワークを提案。
原題: HumanoidPano: Hybrid Spherical Panoramic-LiDAR Cross-Modal Perception for Humanoid Robots ／ Qiang Zhang, Zhang Zhang, Wei Cui 他
日本語で読む → - 論文ロボットビジョンeess.SP
0.2mmピアノ線を用いた極細線のロバスト検出
エレベータシャフト内で0.2mmのピアノ線を基準線として検出するため、ガウスぼかしやフーリエ変換などの前処理とCannyエッジ検出・ハフ変換を組み合わせたアルゴリズムを開発し、ノイズ存在下でも高精度に検出できることを示した。
原題: Robust Detection of Extremely Thin Lines Using 0.2mm Piano Wire ／ Jisoo Hong, Youngjin Jung, Jihwan Bae 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
Kaiwu：ロボット学習と人間-ロボット協調のためのマルチモーダル操作データセットとフレームワーク
組立作業を対象に、人間・環境・ロボットの同期マルチモーダルデータを収集するフレームワークと大規模データセットを構築し、細粒度アノテーションを付与した。
原題: Kaiwu: A Multimodal Manipulation Dataset and Framework for Robot Learning and Human-Robot Interaction ／ Shuo Jiang, Haonan Li, Ruochen Ren 他
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