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VLA画像認識
Robusto-1データセット：ペルーの実世界OOD自動運転VQAにおける人間とVLMの比較
ペルーのドライブレコーダー映像を用いた自動運転VQAデータセットを構築し、人間と視覚言語モデルの応答をRSAで比較して認知的な一致度を調べた。
原題: Robusto-1 Dataset: Comparing Humans and VLMs on real out-of-distribution Autonomous Driving VQA from Peru ／ Dunant Cusipuma, David Ortega, Victor Flores-Benites 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
ガウス過程を用いた未知の惑星表面の探索・マッピングのための情報経路計画
未探査の惑星表面などを自律走行車が効率的にマッピングするため、ガウス過程による情報理論的アプローチと従来の網羅的経路を比較し、情報駆動型手法が誤差・移動距離を大幅に削減することを示した。
原題: Informative Path Planning to Explore and Map Unknown Planetary Surfaces with Gaussian Processes ／ Ashten Akemoto, Frances Zhu
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
PALo: 四足歩行ロボットの姿勢認識型移動制御の学習
四足歩行ロボットの速度追従に加え、体高やピッチ・ロール角をリアルタイムに調整できる姿勢認識型の移動制御を、深層強化学習で実現し実機へ転移した研究。
原題: PALo: Learning Posture-Aware Locomotion for Quadruped Robots ／ Xiangyu Miao, Jun Sun, Hang Lai 他
日本語で読む → - 論文制御/MPPI制御
LP-MPPI: ローパスフィルタによる効率的なモデル予測パス積分制御
サンプリングベース制御MPPIの制御軌道に含まれる高周波ノイズをローパスフィルタで除去し、効率的な探索と滑らかな制御を実現するLP-MPPIを提案した論文。
原題: LP-MPPI: Low-Pass Filtering for Efficient Model Predictive Path Integral Control ／ Piotr Kicki
日本語で読む → - 論文遠隔操作ロボティクス
遠隔操作のための適応的異常回復：拡散モデルによる視覚追跡
遮蔽や照明不足などの映像異常をフレーム差分で検出し、拡散モデルで再構成して遠隔操作の追従精度を高める枠組みを提案。
原題: Adaptive Anomaly Recovery for Telemanipulation: A Diffusion Model Approach to Vision-Based Tracking ／ Haoyang Wang, Haoran Guo, Lingfeng Tao 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
混雑環境における劣駆動林業クレーンのGPU加速動作計画
GPU加速確率最適化と軌道最適化を組み合わせた2段階手法で、劣駆動林業クレーンの衝突回避経路を高速に生成し、動的制約を満たす軌道へ精緻化する。
原題: GPU-Accelerated Motion Planning of an Underactuated Forestry Crane in Cluttered Environments ／ Minh Nhat Vu, Gerald Ebmer, Alexander Watcher 他
日本語で読む → - 論文キャリブレーションロボティクス
MUKCa: 外部計測装置不要の高精度かつ低コストなコボットキャリブレーション
3Dプリント可能な2ソケット球面ジョイント工具のみを用いて、Franka・Kuka・Kinovaコボットの運動学モデルを高精度にキャリブレーションする手法を提案。平均絶対誤差を約10mmから0.2mmに低減し、0.4mm公差のペグ挿入や模写タスクで有効性を示した。
原題: MUKCa: Accurate and Affordable Cobot Calibration Without External Measurement Devices ／ Giovanni Franzese, Max Spahn, Jens Kober 他
日本語で読む → - 論文拡張現実/手作業支援ロボティクス
拡張大工仕事：手作業製作のためのコンピュータビジョン支援フレームワーク
電動工具とセンサを組み合わせた拡張現実フレームワークにより、手作業での木材加工をデジタル設計データに基づいて正確に支援するシステムを開発し、その精度と課題を評価した。
原題: Augmented Carpentry: Computer Vision-assisted Framework for Manual Fabrication ／ Andrea Settimi, Julien Gamerro, Yves Weinand
日本語で読む → - 論文マイクロロボット制御ロボティクス
磁気マイクロロボットの没入型操作に向けた深層強化学習ベースの半自律制御
混合現実(MR)による没入型操作と深層強化学習を組み合わせ、模擬微小血管系での磁気マイクロロボットの半自律ナビゲーションを実現し、効率と精度を向上させた。
原題: Deep Reinforcement Learning-Based Semi-Autonomous Control for Magnetic Micro-robot Navigation with Immersive Manipulation ／ Yudong Mao, Dandan Zhang
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sim2realロボティクス
ロボットSim2Realチャレンジにおける長期的ピックアンドプレースのためのSim-to-Real転移
軽量なノイズ耐性視覚認識と非線形性に頑健なサーボ系を組み合わせ、アルゴリズム変更なしでシミュレーションから実機への転移を実現し、ICRA 2024のRobotic Sim2Real Challengeで優勝した。
原題: Robotic Sim-to-Real Transfer for Long-Horizon Pick-and-Place Tasks in the Robotic Sim2Real Competition ／ Ming Yang, Hongyu Cao, Lixuan Zhao 他
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
単一状況の人間実演からロボット軌道を汎化する確率的アプローチ
単一の状況で得た人間の実演から、未知の開始・目標配置に汎化できるロボット軌道を生成するGMMベースの手法を提案し、双腕ピックアンドプレースで有効性を示した。
原題: Generalizing Robot Trajectories from Single-Context Human Demonstrations: A Probabilistic Approach ／ Qian Ying Lee, Suhas Raghavendra Kulkarni, Kenzhi Iskandar Wong 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
触覚力制御を統合した把持内操作の軌道最適化
磁気触覚センサを備えたロボットハンドで、非線形計画法による軌道最適化と力制御・状態推定を組み合わせ、物体の把持内回転操作の精度とロバスト性を向上させた。
原題: Trajectory Optimization for In-Hand Manipulation with Tactile Force Control ／ Haegu Lee, Yitaek Kim, Victor Melbye Staven 他
日本語で読む → - 論文協調知覚ロボティクス
不完全な通信環境下での最適化された協調知覚による自動運転車の知覚範囲拡張
通信が不完全な状況でも、車両選択と通信リソース配分を最適化する協調知覚フレームワークを提案し、CARLAシミュレータでの歩行者検出精度を約10%向上させた。
原題: Extended Visibility of Autonomous Vehicles via Optimized Cooperative Perception under Imperfect Communication ／ Ahmad Sarlak, Rahul Amin, Abolfazl Razi
日本語で読む → - 論文認知アーキテクチャ/HRIロボティクス
共構成的タスク学習における自然言語対話を可能にする認知アーキテクチャへの展望
人間とロボットが協調してタスクを学ぶ共構成的タスク学習(CCTL)に自然言語を活かすため、認知アーキテクチャに必要な特性を整理し、複数分野の知見を統合した枠組みと残る課題を示した展望論文。
原題: Towards a cognitive architecture to enable natural language interaction in co-constructive task learning ／ Manuel Scheibl, Birte Richter, Alissa Müller 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
HWC-Loco：階層型全身制御による堅牢なヒューマノイド歩行
ヒューマノイドの歩行制御をロバスト最適化問題として定式化し、安全性と目標追従のトレードオフを階層型ポリシーで動的に解決する手法を提案。多様な地形・機体・タスクで優れた性能を示した。
原題: HWC-Loco: A Hierarchical Whole-Body Control Approach to Robust Humanoid Locomotion ／ Sixu Lin, Guanren Qiao, Yunxin Tai 他
日本語で読む → - 論文自己位置推定画像認識
EVLoc: イベントカメラとLiDAR地図を用いたイベント-深度レジストレーションによる視覚的自己位置推定
イベントカメラの画像とLiDAR地図から生成した深度マップを2D空間で位置合わせし、PnPソルバでカメラ姿勢を推定する自己位置推定手法を提案。
原題: EVLoc: Event-based Visual Localization in LiDAR Maps via Event-Depth Registration ／ Kuangyi Chen, Jun Zhang, Friedrich Fraundorfer
日本語で読む → - 論文受粉ロボティクスロボティクス
FloPE: 精密受粉のための花の姿勢推定
3Dガウススプラッティングで合成データを生成し、知識蒸留により軽量モデルで花の姿勢をリアルタイム推定、受粉成功率を向上させた。
原題: FloPE: Flower Pose Estimation for Precision Pollination ／ Rashik Shrestha, Madhav Rijal, Trevor Smith 他
日本語で読む → - 論文認知アーキテクチャAI
System 0/1/2/3：マルチタイムスケール身体性集団認知システムのための四過程理論
認知を身体性・直感・熟考・集団知能の4過程に分け、時間スケールの異なる知能を統一的に説明する理論枠組みを提案した。
原題: System 0/1/2/3: Quad-process theory for multi-timescale embodied collective cognitive systems ／ Tadahiro Taniguchi, Yasushi Hirai, Masahiro Suzuki 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションAI
視点シフト型ニューロシンボリック世界モデル：社会的配慮を備えたロボットナビゲーションの枠組み
他者の信念を追跡するために視点シフト演算子を導入し、ニューロシンボリックなモデルベース強化学習で社会的ナビゲーションを実現する手法を提案した。
原題: Perspective-Shifted Neuro-Symbolic World Models: A Framework for Socially-Aware Robot Navigation ／ Kevin Alcedo, Pedro U. Lima, Rachid Alami
日本語で読む → - 論文人間参加型制御制御
APECS：適応型パーソナライズ制御システムアーキテクチャ
人間参加型制御のための新フレームワークAPECSを提案し、制御器にLipschitz・セクタ境界を課す手法と最適な損失重み付けを導出、シミュレーションで人間操作者より4.5%、制約なしNNより9%性能が向上した。
原題: APECS: Adaptive Personalized Control System Architecture ／ Marius F. R. Juston, Alex Gisi, William R. Norris 他
日本語で読む → - 論文アフォーダンス画像認識
一人称視点の整理シーンにおける変形物体のワンショットアフォーダンスグラウンディング
色や形が異なる未知の変形物体を少数サンプルから認識し、一人称視点の整理作業でアフォーダンスを推定する手法を提案。15種の変形物体データセットも構築した。
原題: One-Shot Affordance Grounding of Deformable Objects in Egocentric Organizing Scenes ／ Wanjun Jia, Fan Yang, Mengfei Duan 他
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 → - 論文マニピュレーションロボティクス
衝突円錐制御バリア関数を用いたロボットマニピュレータの安全臨界制御
衝突円錐幾何に基づく制御バリア関数をカルテシアンインピーダンス制御と統合し、二次計画法で動的環境下のマニピュレータの安全を保証する手法を提案した。
原題: Safety-Critical Control for Robotic Manipulators using Collision Cone Control Barrier Functions ／ Lucas Almeida
日本語で読む → - 論文モーフォボットロボティクス
ATMO：空中変形型モーフォボットによる動的な地上・空中遷移
アクチュエータを多機能化し、地面近くの空力効果を利用して空中で変形することで、地上と空中のモードを滑らかに切り替えるロボットを開発した。
原題: ATMO: An Aerially Transforming Morphobot for Dynamic Ground-Aerial Transition ／ Ioannis Mandralis, Reza Nemovi, Alireza Ramezani 他
日本語で読む → - 論文3D物体検出画像認識
クラス対応PillarMix：混合サンプルデータ拡張はレーダーポイントクラウドによる3D物体検出を強化できるか？
レーダーポイントクラウドに混合サンプルデータ拡張を適用する際の課題を分析し、ピラー単位でクラスごとに混合比率を変える新手法CAPMixを提案した論文。
原題: Class-Aware PillarMix: Can Mixed Sample Data Augmentation Enhance 3D Object Detection with Radar Point Clouds? ／ Miao Zhang, Sherif Abdulatif, Benedikt Loesch 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
有界合理性を持つ敵対的強化学習による動的障害物回避
四足歩行ロボットのナビゲーションにおいて、障害物を敵対的エージェントとしてモデル化し、量子応答均衡でその合理性を制限する階層的強化学習手法を提案。未見の迷路でのロバスト性を実証し、Unitree GO1のシミュレーションで有効性を示した。
原題: Dynamic Obstacle Avoidance with Bounded Rationality Adversarial Reinforcement Learning ／ Jose-Luis Holgado-Alvarez, Aryaman Reddi, Carlo D'Eramo
日本語で読む → - 論文超冗長ロボット肢ロボティクス
3HANDSデータセット：超冗長ロボット肢による自然な受け渡しのための人間からの学習
超冗長ロボット肢（SRL）が人間に物体を渡す際の自然な動作を生成するため、人間同士の受け渡しを模した新データセット3HANDSを構築し、軌道生成・終点決定・開始タイミング予測の3モデルを提案した。
原題: 3HANDS Dataset: Learning from Humans for Generating Naturalistic Handovers with Supernumerary Robotic Limbs ／ Artin Saberpour Abadian, Yi-Chi Liao, Ata Otaran 他
日本語で読む → - 論文AR/ロボット導入支援ロボティクス
モバイルARによるロボット導入の迅速な実現可能性分析：非専門家を対象としたユーザビリティ研究
非専門家がモバイルARを使ってロボットアームの到達可能性を短時間で分析できるプロトタイプツールを開発し、22名の参加者による評価で高いユーザビリティを確認した。
原題: Using Mobile AR for Rapid Feasibility Analysis for Deployment of Robots: A Usability Study with Non-Expert Users ／ Krzysztof Zielinski, Slawomir Tadeja, Bruce Blumberg 他
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