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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: 2025/2/1 ／ arXivを3時間ごとに自動収集
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Stonefish: 海洋ロボティクスにおける機械学習研究を支援するシミュレータ
オープンソースの海洋ロボティクスシミュレータStonefishに、イベントカメラや熱カメラなどのセンサ群、可視光通信、テザー運用、スラスタモデル、ソナー精度を追加し、機械学習研究を支援する強化を行った。
原題: Stonefish: Supporting Machine Learning Research in Marine Robotics ／ Michele Grimaldi, Patryk Cieslak, Eduardo Ochoa 他
日本語で読む → - 論文群制御cs.MA
自動運転車の効率的な経路探索には都市と機械学習コミュニティの協力が不可欠
自動運転車の経路最適化が交通網を不安定にしうる問題をシミュレーションで示し、都市当局と機械学習コミュニティが協力して公平で効率的な経路アルゴリズムと規制基準を評価・監視すべきだと主張する位置論文。
原題: Collaboration Between the City and Machine Learning Community is Crucial to Efficient Autonomous Vehicles Routing ／ Anastasia Psarou, Ahmet Onur Akman, Łukasz Gorczyca 他
日本語で読む → - 論文安全性/リーチャビリティロボティクス
潜在空間リーチャビリティ解析による衝突回避を超えた安全性の一般化
生成的世界モデルの潜在空間でHJリーチャビリティ解析を行い、画像から直接安全制約を学習して任意のポリシーに安全フィルタを適用する手法を提案。
原題: Generalizing Safety Beyond Collision-Avoidance via Latent-Space Reachability Analysis ／ Kensuke Nakamura, Lasse Peters, Andrea Bajcsy
日本語で読む → - 論文群制御cs.MA
マルチエージェント協調のためのグラフベース説明手法の評価と改善
マルチエージェント強化学習におけるGNN説明手法の有効性を評価し、注意エントロピー正則化により説明品質を向上させる手法を提案した。
原題: Evaluating and Improving Graph-based Explanation Methods for Multi-Agent Coordination ／ Siva Kailas, Shalin Jain, Harish Ravichandar
日本語で読む → - 論文ドローンロボティクス
ナノドローンによる屋内犯罪現場分析
小型ドローンを用いて、窓からの侵入、現場のマッピングと証拠収集、血痕分析という3つの犯罪現場分析タスクを自動化するプロトタイプを開発し、それぞれ75%、85%、80%の性能を達成した。
原題: Nano Drone-based Indoor Crime Scene Analysis ／ Martin Cooney, Sivadinesh Ponrajan, Fernando Alonso-Fernandez
日本語で読む → - 論文農業ロボティクスHCI
PlantPal: 精密農業ロボットで都市型ガーデニングの遠隔参加を支援
精密農業ロボットを遠隔操作して都市部でも場所や時間、経験の制約なくガーデニングを楽しめるシステムを提案し、3週間の実証実験で日常への統合や愛着形成を確認した。
原題: PlantPal: Leveraging Precision Agriculture Robots to Facilitate Remote Engagement in Urban Gardening ／ Albin Zeqiri, Julian Britten, Clara Schramm 他
日本語で読む → - 論文軌道計画ロボティクス
協調着陸タスクのためのオンライン最適化に基づく軌道計画手法
ドローンと地上移動ロボットの協調着陸において、着陸位置・時間・連携を自律的に決定するリアルタイム軌道計画を提案し、実機で検証した。
原題: An Online Optimization-Based Trajectory Planning Approach for Cooperative Landing Tasks ／ Jingshan Chen, Lihan Xu, Henrik Ebel 他
日本語で読む → - 論文オドメトリ/センサフュージョンロボティクス
GaRLIO: 重力を活用したレーダー・LiDAR・慣性オドメトリ
レーダーの直接速度計測を重力推定に活用し、LiDAR点群から動的物体を除去することで、垂直ドリフトを抑えた高精度な状態推定を実現した。
原題: GaRLIO: Gravity enhanced Radar-LiDAR-Inertial Odometry ／ Chiyun Noh, Wooseong Yang, Minwoo Jung 他
日本語で読む → - 論文強化学習機械学習
パラメータ空間におけるスキル拡張と合成
スキルをLoRAモジュールとして管理し、パラメータ空間で合成・動的選択することで、新たなタスクに効率的に適応する強化学習フレームワークPSECを提案。
原題: Skill Expansion and Composition in Parameter Space ／ Tenglong Liu, Jianxiong Li, Yinan Zheng 他
日本語で読む → - 論文レーダー慣性オドメトリ/時間同期ロボティクス
オンライン時間キャリブレーションを備えたEKFベースのレーダー慣性オドメトリ
レーダーと慣性センサ間の時間オフセットを拡張カルマンフィルタでオンライン推定しながら自己速度を統合するレーダー慣性オドメトリを提案し、シミュレーションと実データで有効性を示した。
原題: EKF-Based Radar-Inertial Odometry with Online Temporal Calibration ／ Changseung Kim, Geunsik Bae, Woojae Shin 他
日本語で読む → - 論文4D占有予測画像認識
OccProphet: カメラのみの4D占有予測の効率限界を押し広げるObserver-Forecaster-Refinerフレームワーク
カメラ画像のみから将来の3D占有状態を予測する4D占有予測において、Observer・Forecaster・Refinerの3軽量コンポーネントで計算コストを大幅に削減しつつ精度を向上させたフレームワークを提案。
原題: OccProphet: Pushing Efficiency Frontier of Camera-Only 4D Occupancy Forecasting with Observer-Forecaster-Refiner Framework ／ Junliang Chen, Huaiyuan Xu, Yi Wang 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
多様な移動を実現する統合型ヒューマノイド全身コントローラ
歩行・跳躍・ホッピングなど多様な歩容をパラメータ調整可能に生成し、上半身操作との統合も可能にするヒューマノイド全身制御ポリシーHugWBCを提案した。
原題: A Unified and General Humanoid Whole-Body Controller for Versatile Locomotion ／ Yufei Xue, Wentao Dong, Minghuan Liu 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
動的屋内環境におけるロボットナビゲーションのための微分可能な複合ニューラル符号付距離場
RGB-Dセンサのみを用い、複数のニューラルSDFを合成して動的屋内環境での軌道最適化を行う二段階ナビゲーション手法を提案し、iGibson 2.0で98%の成功率を達成した。
原題: Differentiable Composite Neural Signed Distance Fields for Robot Navigation in Dynamic Indoor Environments ／ S. Talha Bukhari, Daniel Lawson, Ahmed H. Qureshi
日本語で読む → - 論文自動運転画像認識
ビデオ生成モデリングによる自動運転：VaViMとVaVAM
大規模動画生成モデルを自動運転に応用し、自己回帰型動画モデルVaViMとそれを用いた運転軌道生成モデルVaVAMを提案。動画事前学習が実世界の運転に転移する可能性を示した。
原題: VaViM and VaVAM: Autonomous Driving through Video Generative Modeling ／ Florent Bartoccioni, Elias Ramzi, Victor Besnier 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
粗から細への3Dキーフレームトランスポーター
キーフレーム模倣学習における双同変対称性を利用し、把持物体とシーンの特徴の相互相関で行動を評価するTransporter Networksベースの手法を提案。粗から細へのSE(3)行動評価により、シミュレーションで10%以上、実機実験で平均55%の性能向上を達成した。
原題: Coarse-to-Fine 3D Keyframe Transporter ／ Xupeng Zhu, David Klee, Dian Wang 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
モデルフリー制約付き強化学習による移動マニピュレータの動的物体ゴール押し込み
四脚ロボットに搭載したアームで、未知の物体を押して目標位置・姿勢へ移動させる制約付き強化学習制御器を開発し、実機で高いロバスト性を示した。
原題: Dynamic object goal pushing with mobile manipulators through model-free constrained reinforcement learning ／ Ioannis Dadiotis, Mayank Mittal, Nikos Tsagarakis 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
ロボットクラフト支援における協調的な物体受け渡し
自然なクラフト作業で収集した人間の遠隔操作データを用いて協調的な物体受け渡しモデルを学習し、自律方策が人間の遠隔操作と同等の受け渡しを実現できるか評価した。
原題: Collaborative Object Handover in a Robot Crafting Assistant ／ Leimin Tian, Shiyu Xu, Kerry He 他
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
行動ラベルから集合へ：訂正フィードバックを用いた模倣学習における行動監督の再考
人間の訂正フィードバックを活用し、単一の行動ラベルではなく望ましい行動の集合に対して方策を学習するCLICを提案。正確なデータでは従来手法と同等、ノイズや相対・部分的なフィードバック下で大幅に頑健であることを示した。
原題: From Action Labels to Sets: Rethinking Action Supervision for Imitation Learning from Corrective Feedback ／ Zhaoting Li, Rodrigo Pérez-Dattari, Robert Babuska 他
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
救助活動のためのソフトロボティクス：進歩・課題・今後の展望
災害救助（SAR）向けのソフトロボティクス技術の現状をレビューし、適応性や安全性の利点、耐久性・電力効率・センサ統合・制御の課題、評価指標やシミュレーション手法を整理した総説。
原題: Soft Robotics for Search and Rescue: Advancements, Challenges, and Future Directions ／ Abhishek Sebastian
日本語で読む → - 論文ドローン制御ロボティクス
ドローン迎撃のためのリアルタイムサンプリングベースオンライン計画
ニューラルネット推論で軌道最適化を代替し、不確実な標的予測に対応しながら複数の候補軌道を並列生成して最短時間で迎撃するサンプリングベースのオンライン計画手法を提案した。
原題: Real-Time Sampling-based Online Planning for Drone Interception ／ Gilhyun Ryou, Lukas Lao Beyer, Sertac Karaman
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
DexVLA: 汎用ロボット制御のためのプラグイン拡散エキスパートを備えた視覚言語モデル
拡散ベースのアクションエキスパートをVLAモデルに組み込み、身体カリキュラム学習で効率的に訓練することで、多様なロボット身体での複雑な長期的タスクを実現した。
原題: DexVLA: Vision-Language Model with Plug-In Diffusion Expert for General Robot Control ／ Junjie Wen, Yichen Zhu, Jinming Li 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
HI-GVF：人間の影響を受ける誘導ベクトル場に基づく人間-マルチロボット協調のための共有制御
人間が指定した経路に沿ってマルチロボットを誘導するベクトル場と意図融合場を組み合わせ、遠隔操作の負担を減らしつつロボットの自律性を高める共有制御フレームワークを提案し、消防タスクのシミュレーションと実験で有効性を示した。
原題: HI-GVF: Shared Control based on Human-Influenced Guiding Vector Fields for Human-multi-robot Cooperation ／ Pengming Zhu, Zongtan Zhou, Weijia Yao 他
日本語で読む → - 論文タスクプランニングロボティクス
大規模言語モデルと遺伝的プログラミングを統合したロボットの自動タスクプランニング
自然言語で与えられたロボットのタスク指示を、大規模言語モデルと遺伝的プログラミングを組み合わせてビヘイビアツリー形式の制御方策へ自動変換する手法を提案し、シミュレーションで検証した。
原題: Automatic Robot Task Planning by Integrating Large Language Model with Genetic Programming ／ Azizjon Kobilov, Jianglin Lan
日本語で読む → - 論文医療ロボット/HRIロボティクス
救急外来向け自律型医療クラッシュカートの迅速試作と高リスクチーム連携への影響
救急外来で使う標準的なクラッシュカートを自律ロボット化し、現場配備を通じてチーム負荷や使いやすさ、失敗の分類を評価した研究。
原題: Rapidly Built Medical Crash Cart! Lessons Learned and Impacts on High-Stakes Team Collaboration in the Emergency Room ／ Angelique Taylor, Tauhid Tanjim, Michael Joseph Sack 他
日本語で読む → - 論文軌道予測機械学習
Co-MTP: 自動運転のためのマルチ時間融合協調軌道予測フレームワーク
V2Xを活用し、過去と未来の両方の時間領域でエージェント間の相互作用を捉える協調軌道予測フレームワークを提案。実世界データセットで最先端性能を達成。
原題: Co-MTP: A Cooperative Trajectory Prediction Framework with Multi-Temporal Fusion for Autonomous Driving ／ Xinyu Zhang, Zewei Zhou, Zhaoyi Wang 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
身体性マルチモーダル大規模モデルの探求：開発・データセット・今後の展望
知覚・認知・行動を統合する身体性マルチモーダル大規模モデル（EMLM）について、LLMや大規模視覚モデルを含む発展、知覚・ナビゲーション・相互作用・シミュレーションの各側面、学習・評価用データセット、課題と今後の方向性を包括的にレビューした論文。
原題: Exploring Embodied Multimodal Large Models: Development, Datasets, and Future Directions ／ Shoubin Chen, Zehao Wu, Kai Zhang 他
日本語で読む → - 論文軌道予測ロボティクス
歩行者と車両の軌道に基づく構造化環境と非構造化環境の特徴付け
歩行者と車両の軌道データセットを速度や軌道変動性などの特徴量で比較し、K-meansクラスタリングと一般化線形モデルを用いて構造化環境と非構造化環境を定量的に区別する指標を提案した。
原題: Characterizing Structured versus Unstructured Environments based on Pedestrians' and Vehicles' Motion Trajectories ／ Mahsa Golchoubian, Moojan Ghafurian, Nasser Lashgarian Azad 他
日本語で読む → - 論文3D多物体追跡画像認識
IMM-MOT: 相互作用多重モデルフィルタを用いた3次元多物体追跡フレームワーク
物体の複雑な運動パターンに対応するため相互作用多重モデルフィルタを導入し、軌道管理と検出スコア補正を改善した3D多物体追跡手法を提案。NuScenesでAMOTA 73.8%を達成。
原題: IMM-MOT: A Novel 3D Multi-object Tracking Framework with Interacting Multiple Model Filter ／ Xiaohong Liu, Xulong Zhao, Gang Liu 他
日本語で読む → - 論文VLAAI
ImitDiff: 基盤モデルの事前知識を転移した妨害に頑健な視覚運動模倣ポリシー
視覚言語基盤モデルで指示をピクセル単位の意味マスクに変換し、二重解像度の知覚と拡散トランスフォーマで妨害に強い模倣学習ポリシーを実現した。
原題: ImitDiff: Transferring Foundation-Model Priors for Distraction Robust Visuomotor Policy ／ Yuhang Dong, Haizhou Ge, Yupei Zeng 他
日本語で読む → - 論文可変剛性・ソフトロボティクスロボティクス
受動的コンプライアンスを備えたビーズストリングジャミング可変剛性指
ビーズストリングのジャミングで剛性を4倍可変にしつつ受動的柔軟性も残す指関節を開発し、ペグ挿入タスクで成功率を60%向上させた。
原題: Compliant Beaded-String Jamming For Variable Stiffness Anthropomorphic Fingers ／ Maximilian Westermann, Marco Pontin, Leone Costi 他
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