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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 →- 論文歩行ロボティクス
想像上の遷移を用いたロボット政策学習：ロバスト性と最適性のトレードオフの緩和
理想環境で得た最適政策とダイナミクスモデルから想像上の遷移を生成し、それを実演入力として強化学習に組み込む二段階フレームワークを提案。四足歩行の学習において、ドメインランダム化による保守性を抑えつつ、訓練加速・追従誤差低減・分布外ロバスト性向上を実現した。
原題: Learning Robotic Policy with Imagined Transition: Mitigating the Trade-off between Robustness and Optimality ／ Wei Xiao, Shangke Lyu, Zhefei Gong 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
軌道最適化と記号的修復による地形適応歩行のための物理的に実行可能なリアクティブ合成
記号レベルのリアクティブ合成と混合整数凸計画を組み合わせ、動的に変化する未知地形での四足歩行の足場計画をオンラインで生成・修復する枠組みを提案した。
原題: Physically-Feasible Reactive Synthesis for Terrain-Adaptive Locomotion via Trajectory Optimization and Symbolic Repair ／ Ziyi Zhou, Qian Meng, Hadas Kress-Gazit 他
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HRIHCI
身体的安全：人とロボットの安全な相互作用に向けた身体的アプローチ
ダンサーが協働ロボットと接触即興を行い、身体感覚を通じて安全を学ぶ「身体的安全」の概念を提案した。
原題: Somatic Safety: An Embodied Approach Towards Safe Human-Robot Interaction ／ Steve Benford, Eike Schneiders, Juan Pablo Martinez Avila 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
KUDA: キーポイントで力学学習と視覚プロンプトを統合するオープンボキャブラリロボット操作
RGB画像上のキーポイントをVLMで目標指定に変換し、学習した力学モデルでコスト関数を最適化することで、多様な物体や変形・粒状物体の操作を可能にするオープンボキャブラリ操作システムを提案した。
原題: KUDA: Keypoints to Unify Dynamics Learning and Visual Prompting for Open-Vocabulary Robotic Manipulation ／ Zixian Liu, Mingtong Zhang, Yunzhu Li
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 → - 論文医療ロボティクスロボティクス
蛍光ガイドによる自律ロボット腎部分切除術に向けた新規組織模倣ハイドロゲルファントム
近赤外蛍光イメージングを用いて腎腫瘍の切除経路を自律計画・実行するロボットシステムを提案し、電気手術器具に対応した新規ハイドロゲル腎ファントムで実証した。
原題: Towards Fluorescence-Guided Autonomous Robotic Partial Nephrectomy on Novel Tissue-Mimicking Hydrogel Phantoms ／ Ethan Kilmer, Joseph Chen, Jiawei Ge 他
日本語で読む → - 論文シーン生成画像認識
CHOrD: 制御可能な間取りと最適配置を備えた、衝突のない住宅規模の整理された3D屋内シーンデジタルツイン生成
2D画像を中間表現として用いることで衝突を防ぎつつ、複雑な間取りに沿った住宅規模の3D屋内シーンを生成するフレームワークCHOrDを提案し、新データセットとともに最先端性能を示した。
原題: CHOrD: Generation of Collision-Free, House-Scale, and Organized Digital Twins for 3D Indoor Scenes with Controllable Floor Plans and Optimal Layouts ／ Chong Su, Yingbin Fu, Zheyuan Hu 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
知覚・推論・適応：VLM誘導による精密ロボットマニピュレーションのための二層フレームワーク
VLMによる高レベル計画を細かい動作列に分解し、タスクメモリ・2Dトポロジグラフ・3D空間ネットワークを併用して、高速かつ高精度で誤り訂正可能な精密マニピュレーションを実現する手法を提案した。
原題: Perceiving, Reasoning, Adapting: A Dual-Layer Framework for VLM-Guided Precision Robotic Manipulation ／ Qingxuan Jia, Guoqin Tang, Zeyuan Huang 他
日本語で読む → - 論文複合現実/ロボットプログラミングHCI
ロボットプログラミング最適化：複合現実でのグリッパー制御
複合現実空間でコントローラに3Dプリント製グリッパーを取り付け、把持・解放操作でロボットを直感的にプログラミングする手法を提案し、従来のジョグ操作や直接制御と比較して作業時間・ユーザー体験・作業負荷で優れることを示した。
原題: Optimizing Robot Programming: Mixed Reality Gripper Control ／ Maximilian Rettinger, Leander Hacker, Philipp Wolters 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 → - 論文失敗回復/プランニングロボティクス
視覚言語モデル・反応型プランナ・ビヘイビアツリーを統合したロボットのリアルタイム失敗対処フレームワーク
VLMと反応型プランナ、ビヘイビアツリーを組み合わせ、実行前検証と実行中の失敗検知・修正を両立させるロボットの失敗回復フレームワークを提案し、実機とシミュレータで有効性を示した。
原題: A Unified Framework for Real-Time Failure Handling in Robotics Using Vision-Language Models, Reactive Planner and Behavior Trees ／ Faseeh Ahmad, Hashim Ismail, Jonathan Styrud 他
日本語で読む → - 論文ヒューマノイド/VLAロボティクス
Trinity: モジュール型ヒューマノイドロボットAIシステム
強化学習・大規模言語モデル・視覚言語モデルを統合し、複雑な環境でヒューマノイドロボットを効率的に制御するAIシステムTrinityを提案した。
原題: Trinity: A Modular Humanoid Robot AI System ／ Jingkai Sun, Qiang Zhang, Gang Han 他
日本語で読む → - 論文ビジュアルオドメトリロボティクス
屋内環境向け連続3Dガウスマップを用いた直接スパースオドメトリ
連続的な3Dガウスマップを利用し、補間なしで高勾配点に深度を割り当てる単眼ビジュアルオドメトリを提案。公開データセットで従来手法より高精度なトラッキングを実現した。
原題: Direct Sparse Odometry with Continuous 3D Gaussian Maps for Indoor Environments ／ Jie Deng, Fengtian Lang, Zikang Yuan 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 → - 論文拡散モデル/キャラクター制御cs.GR
Diffuse-CLoC: 物理ベースキャラクターの先読み制御のための誘導拡散
状態と行動の同時分布を単一の拡散モデルで学習し、予測状態に条件付けすることで、物理的に実現可能で操縦可能な先読み制御を実現した研究。
原題: Diffuse-CLoC: Guided Diffusion for Physics-based Character Look-ahead Control ／ Xiaoyu Huang, Takara Truong, Yunbo Zhang 他
日本語で読む → - 論文ニューロモルフィックナビゲーションcs.NE
スパイキングネットワークの閾値適応による最短経路探索と場所の曖昧性解消
スパイキングニューラルネットワークにおいて、スパイクタイミング依存の閾値適応と曖昧性依存の閾値適応を導入し、経路のバックトレースと曖昧な環境での場所特定を可能にすることで、効率的な最短経路探索を実現した研究。
原題: Threshold Adaptation in Spiking Networks Enables Shortest Path Finding and Place Disambiguation ／ Robin Dietrich, Tobias Fischer, Nicolai Waniek 他
日本語で読む → - 論文水中SLAMロボティクス
RUSSO: 視覚劣化に強いソナー最適化融合型水中SLAM
ステレオカメラ・IMU・イメージングソナーを融合し、視覚が劣化する水中環境でもロバストに6DoF自己位置推定を行うSLAMシステムを提案。ソナーを併用した初期化とソナー慣性推定により、視覚困難時でも高精度な定位を実現した。
原題: RUSSO: Robust Underwater SLAM with Sonar Optimization against Visual Degradation ／ Shu Pan, Ziyang Hong, Zhangrui Hu 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
CTS-CBS：マルチエージェント協調タスク順序付けと経路探索の新手法
エージェントが指定順にタスク地点を訪問しつつ衝突回避経路を計画するCTS-MAPF問題に対し、二段階探索で完全性と最適性を保証するCTS-CBSを提案し、実験で成功率と速度の大幅な向上を示した。
原題: CTS-CBS: A New Approach for Multi-Agent Collaborative Task Sequencing and Path Finding ／ Junkai Jiang, Ruochen Li, Yibin Yang 他
日本語で読む → - 論文安全制御制御
オフラインデータからの制御バリア関数の推定
訓練前に収集した固定のラベル付きデータセットからニューラル制御バリア関数を学習する枠組みを提案し、実機での動的障害物回避において安全性と保守性の改善を実現した。
原題: Estimating Control Barriers from Offline Data ／ Hongzhan Yu, Seth Farrell, Ryo Yoshimitsu 他
日本語で読む → - 論文空陸協調認識画像認識
Griffin: 空陸協調による検出・追跡データセットとベンチマーク
ドローンと地上車両の協調認識のための37kフレーム超の3D知覚データセットと、通信効率や遅延・欠損・位置ノイズに対する頑健性を評価するベンチマークを提案した。
原題: Griffin: Aerial-Ground Cooperative Detection and Tracking Dataset and Benchmark ／ Jiahao Wang, Xiangyu Cao, Jiaru Zhong 他
日本語で読む → - 論文軌道計画ロボティクス
拡散モデルの合成による生成的な軌道スティッチング
学習済みの短い軌道チャンクを双方向拡散モデルで合成的につなぎ合わせ、未見の長期的タスクを計画できる手法CompDiffuserを提案した。
原題: Generative Trajectory Stitching through Diffusion Composition ／ Yunhao Luo, Utkarsh A. Mishra, Yilun Du 他
日本語で読む → - 論文不確実性定量化/マルチモーダル融合画像認識
自律走行知覚のためのマルチモーダル不確実性融合に向けた超次元不確実性定量化
超次元計算を用いて特徴量レベルの認識的不確実性を効率的に定量化し、マルチモーダルセンサ特徴を適応的に重み付けする手法を提案。3D物体検出とセマンティックセグメンテーションで高精度かつ低計算コストを実現。
原題: Hyperdimensional Uncertainty Quantification for Multimodal Uncertainty Fusion in Autonomous Vehicles Perception ／ Luke Chen, Junyao Wang, Trier Mortlock 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
煙による時変センサ可視性制約下でのマルチエージェントエルゴディック探索
煙の拡散でセンサ視界が変化する山火事探索において、エルゴディック軌道最適化と可視性モデルを組み合わせ、複数ドローンが効率的に情報収集する手法を提案した。
原題: Multi-Agent Ergodic Exploration under Smoke-Based, Time-Varying Sensor Visibility Constraints ／ Elena Wittemyer, Ananya Rao, Ian Abraham 他
日本語で読む → - 論文飛行制御制御
バッテリー電圧降下下でのロータードローンの高精度制御
バッテリーの電圧降下による外乱を推定するオブザーバを開発し、並進・回転ループに組み込んだ耐外乱制御手法を提案、実飛行実験で有効性を検証した論文。
原題: Accurate Control under Voltage Drop for Rotor Drones ／ Yuhang Liu, Jindou Jia, Zihan Yang 他
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
Hydra-NeXt: 開ループ学習による堅牢な閉ループ自動運転
軌道予測・制御予測・軌道精緻化を1つのモデルに統合したマルチブランチ計画フレームワークを提案し、開ループ学習と閉ループ運転のギャップを埋めてBench2Driveで大幅な性能向上を達成した。
原題: Hydra-NeXt: Robust Closed-Loop Driving with Open-Loop Training ／ Zhenxin Li, Shihao Wang, Shiyi Lan 他
日本語で読む → - 論文制御/強化学習ロボティクス
自己教師あり強化学習によるニューラルリアプノフ関数近似
自己教師あり強化学習とデータ駆動型ワールドモデルを組み合わせ、非線形系のリアプノフ関数を効率的に近似する手法を提案し、ロボットタスクで精度と収束速度の向上を示した。
原題: Neural Lyapunov Function Approximation with Self-Supervised Reinforcement Learning ／ Luc McCutcheon, Bahman Gharesifard, Saber Fallah
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
DyWA: 動力学適応型ワールドアクションモデルによる汎用性の高い非把持マニピュレーション
物体の質量や摩擦などの物理条件変化に適応しながら未来状態を予測するモデルを提案し、単視点点群のみで非把持マニピュレーションの成功率を大幅に向上させた。
原題: DyWA: Dynamics-adaptive World Action Model for Generalizable Non-prehensile Manipulation ／ Jiangran Lyu, Ziming Li, Xuesong Shi 他
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクス/模倣学習ロボティクス
KineSoft：ソフトロボットハンドの固有感覚マニピュレーション方策の学習
ソフトロボットハンドの自然な柔軟性を活かし、内部ひずみセンサで形状を推定しながら、人間が直接教示できる模倣学習フレームワークを提案。
原題: KineSoft: Learning Proprioceptive Manipulation Policies with Soft Robot Hands ／ Uksang Yoo, Jonathan Francis, Jean Oh 他
日本語で読む → - 論文安全強化学習AI
HASARD: 身体性エージェントのための視覚ベース安全強化学習ベンチマーク
Doomを舞台に、一人称視覚のみで安全な意思決定を学ぶ強化学習エージェントを評価するベンチマークHASARDを提案し、難易度3段階と2種類の行動空間を用意して既存手法の性能と報酬・コストのトレードオフを分析した。
原題: HASARD: A Benchmark for Vision-Based Safe Reinforcement Learning in Embodied Agents ／ Tristan Tomilin, Meng Fang, Mykola Pechenizkiy
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