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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
📖 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
RetrDex: 多指ハンドによる散らかった環境での効率的な物体取り出し
散らかった環境で目標物体を取り出すため、大規模並列強化学習と遮蔽状況を考慮した空間表現を用い、押す・かき混ぜる・突くなどの多様な操作を学習する枠組みを提案し、実機へのゼロショット転移も示した。
原題: RetrDex: Efficient Object Retrieval in Cluttered Scenes with a Dexterous Hand ／ Fengshuo Bai, Yu Li, Jie Chu 他
日本語で読む → - 論文UAV/強化学習ロボティクス
少数ショットメタオフライン強化学習による耐障害性UAV軌道計画
オフライン強化学習(CQL)とメタ学習(MAML)を組み合わせ、オンライン相互作用なしにUAVの軌道とスケジューリングを最適化し、未知環境にも適応できる手法を提案した。
原題: Resilient UAV Trajectory Planning via Few-Shot Meta-Offline Reinforcement Learning ／ Eslam Eldeeb, Hirley Alves
日本語で読む → - 論文最適制御math.OC
ラフ確率ポントリャーギン最大原理と間接射撃法
ガウスラフパスに駆動される確率微分方程式系に対するポントリャーギン最大原理を導出し、非線形確率最適制御のための間接射撃法を提案した。
原題: Rough Stochastic Pontryagin Maximum Principle and an Indirect Shooting Method ／ Thomas Lew
日本語で読む → - 論文遠隔操作HCI
LLM駆動ARパペッティア：コントローラ不要の音声指令によるロボット遠隔操作
Meta Quest 3上でAR空間の仮想ロボットを操作することで、コントローラなしの音声指令により実機ロボットを遠隔操作できるシステムを試作し、その有効性を実証した。
原題: LLM-Driven Augmented Reality Puppeteer: Controller-Free Voice-Commanded Robot Teleoperation ／ Yuchong Zhang, Bastian Orthmann, Michael C. Welle 他
日本語で読む → - 論文車両ダイナミクス/モデリングロボティクス
Transformerによる高忠実度車両ダイナミクスモデリングのための残差学習
物理モデルの状態残差を深層ニューラルネットで補正する車両ダイナミクス推定システムを提案し、Transformerベースの残差補正ネットワークDyTRで高精度化を実現した。
原題: Residual Learning towards High-fidelity Vehicle Dynamics Modeling with Transformer ／ Jinyu Miao, Rujun Yan, Bowei Zhang 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
シミュレート困難な目的関数の微調整による四足歩行：総消費電力削減の事例研究
実世界データでバッテリー消費電力などのシミュレート困難な目的をモデル化し、シミュレーションに組み込んで歩行ポリシーを微調整することで、四足歩行の総消費電力を24〜28%削減した。
原題: Fine-Tuning Hard-to-Simulate Objectives for Quadruped Locomotion: A Case Study on Total Power Saving ／ Ruiqian Nai, Jiacheng You, Liu Cao 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
アスレチックな移動操作のためのSim-to-Realギャップの橋渡し
実世界データを活用したUnsupervised Actuator Netと参照軌道を用いた事前学習・微調整により、ロボットが物を持ち上げたり投げたりする動的な移動操作をシミュレーションから実機へ高精度に転移させる手法を提案。
原題: Bridging the Sim-to-Real Gap for Athletic Loco-Manipulation ／ Nolan Fey, Gabriel B. Margolis, Martin Peticco 他
日本語で読む → - 論文全身制御画像認識
InterMimic: 物理ベースの人間-物体インタラクションのための汎用的全身制御
不完全なモーションキャプチャデータから、多様な物体との全身インタラクションを模倣・生成する単一の強化学習ポリシーを学習するフレームワークを提案。
原題: InterMimic: Towards Universal Whole-Body Control for Physics-Based Human-Object Interactions ／ Sirui Xu, Hung Yu Ling, Yu-Xiong Wang 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
学習された実行可能性フィルタによる拡散ベース計画
拡散モデルによる計画に、計画の将来成功を予測する学習済みフィルタを組み合わせ、転倒や衝突などの暗黙の制約を満たす手法を提案。3D歩行の足運び計画で有効性を示した。
原題: Diffusion-based Planning with Learned Viability Filters ／ Nicholas Ioannidis, Daniele Reda, Setareh Cohan 他
日本語で読む → - 論文水中ナビゲーションロボティクス
ガウス過程回帰による水中ナビゲーションの高精度化
DVLの速度推定に多出力ガウス過程回帰を用い、不確かさを考慮した適応的EKFで水中航法精度を約20%改善した。
原題: Gaussian Process Regression for Improved Underwater Navigation ／ Nadav Cohen, Itzik Klein
日本語で読む → - 論文センサ信号処理機械学習
低コスト加速度センサの精度とレンジを向上させるHEROS-GAN
低コスト加速度センサの信号を高コスト相当に変換するGANを提案し、未ペアデータの最適輸送監督と変調ラプラスエネルギーで精度・レンジを大幅改善した。
原題: HEROS-GAN: Honed-Energy Regularized and Optimal Supervised GAN for Enhancing Accuracy and Range of Low-Cost Accelerometers ／ Yifeng Wang, Yi Zhao
日本語で読む → - 論文物理的ヒューマンロボット協調ロボティクス
人間同士のデモンストレーションから学ぶ人間らしいロボットインピーダンス調整スキル
人間同士の協調デモからEMGと動作データを用いてインピーダンスプロファイルと参照軌道を抽出し、LSTMでタスク指向のインピーダンス調整方策を学習、全身インピーダンス制御で実装する枠組みを提案。
原題: Human-Like Robot Impedance Regulation Skill Learning from Human-Human Demonstrations ／ Chenzui Li, Xi Wu, Yiming Chen 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
幾何特徴の乏しい環境における粒子フィルタLiDAR SLAMの退化防止手法
幾何特徴が少ない環境で粒子フィルタSLAMの精度が低下する問題に対し、深層学習による退化検出と適応的な姿勢最適化で対処する手法を提案した。
原題: Anti-Degeneracy Scheme for Lidar SLAM based on Particle Filter in Geometry Feature-Less Environments ／ Yanbin Li, Wei Zhang, Zhiguo Zhang 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
Mem2Ego: グローバル記憶と自己中心視点を統合した長期的身体性ナビゲーション
グローバルな記憶モジュールからタスク関連情報を適応的に取得し、エージェントの自己中心的な視覚入力と統合することで、長期的な物体ナビゲーションの性能を向上させるVLMベースのフレームワークを提案した。
原題: Mem2Ego: Empowering Vision-Language Models with Global-to-Ego Memory for Long-Horizon Embodied Navigation ／ Lingfeng Zhang, Yuecheng Liu, Zhanguang Zhang 他
日本語で読む → - 論文位置推定ロボティクス
UASTHN: UAVの衛星-熱画像ジオローカリゼーションのための不確実性を考慮した深層ホモグラフィ推定
UAVの熱画像と衛星地図を位置合わせする際に、切り出し画像のホモグラフィ一致度から不確実性を推定するCropTTA手法を提案し、失敗検出の信頼性を高めた。
原題: UASTHN: Uncertainty-Aware Deep Homography Estimation for UAV Satellite-Thermal Geo-localization ／ Jiuhong Xiao, Giuseppe Loianno
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
協調UAVのための深層強化学習に基づく自律意思決定：捜索救助への実世界応用
GNSS拒否環境での複数UAVによる自律捜索救助のため、深層強化学習とグラフアテンションネットワークを組み合わせた初のエンドツーエンド枠組みを提案し、実機飛行で有効性を示した。
原題: Deep Reinforcement Learning based Autonomous Decision-Making for Cooperative UAVs: A Search and Rescue Real World Application ／ Thomas Hickling, Maxwell Hogan, Abdulla Tammam 他
日本語で読む → - 論文オフロード移動ベンチマークロボティクス
Verti-Bench：垂直に険しい地形のための汎用かつスケーラブルなオフロード移動ベンチマーク
垂直に険しいオフロード環境での移動性能を評価するための、100環境・1000タスクからなる高忠実度マルチフィジックスシミュレーションベンチマークを提案し、10の移動システムを比較評価した。
原題: Verti-Bench: A General and Scalable Off-Road Mobility Benchmark for Vertically Challenging Terrain ／ Tong Xu, Chenhui Pan, Madhan B. Rao 他
日本語で読む → - 論文GNSS-視覚-慣性ナビゲーションロボティクス
GS-GVINS: 3Dガウシアンスプラッティングで強化したGNSS-視覚-慣性統合ナビゲーションシステム
3DガウシアンスプラッティングをGNSS・視覚・慣性センサと密結合し、大規模屋外環境でのナビゲーション精度を向上させるシステムを提案した。動的状態に対応するガウシアン枝刈り機構も導入している。
原題: GS-GVINS: A Tightly-integrated GNSS-Visual-Inertial Navigation System Augmented by 3D Gaussian Splatting ／ Zelin Zhou, Saurav Uprety, Shichuang Nie 他
日本語で読む → - 論文UAV捜索画像認識
実環境の荒野におけるUAV捜索・検出システムの実験的検証
地中海カルスト環境でUAVによる自律捜索を行い、確率的捜索モデルとYOLO検出を組み合わせたシステムを実験的に検証した。
原題: Experimental validation of UAV search and detection system in real wilderness environment ／ Stella Dumenčić, Luka Lanča, Karlo Jakac 他
日本語で読む → - 論文キャリブレーションロボティクス
単一のドロー�イヤエンコーダを用いたロボットの新規段階的運動学キャリブレーション手法
1次元距離測定データのみを用いて、未知パラメータを一つずつ推定する段階的な運動学キャリブレーション手法を提案し、6自由度ロボットアームで有効性を確認した。
原題: A novel step-by-step procedure for the kinematic calibration of robots using a single draw-wire encoder ／ Giovanni Boschetti, Teresa Sinico
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
汎用身体性エージェントのための視覚言語事前学習における順序性と連続性の証明可能な学習
人間の行動動画から視覚言語表現を事前学習する際に、目標到達に基づく時間対比学習ではなく、フレーム間の意味的差異とブラウン橋制約を用いて順序性と連続性を学習するAcTOLを提案し、模倣学習実験で操縦タスクの性能と指示スタイルへの頑健性を向上させた。
原題: Provable Ordering and Continuity in Vision-Language Pretraining for Generalizable Embodied Agents ／ Zhizhen Zhang, Lei Zhu, Zhen Fang 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
Hier-SLAM++: 階層的分類ガウシアンスプラッティングによるニューロシンボリック意味SLAM
RGB-Dと単眼入力に対応し、LLMと3D生成モデルを活用した階層的分類表現で姿勢推定と3D意味マッピングを高精度に行う意味SLAM手法を提案。
原題: Hier-SLAM++: Neuro-Symbolic Semantic SLAM with a Hierarchically Categorical Gaussian Splatting ／ Boying Li, Vuong Chi Hao, Peter J. Stuckey 他
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスcond-mat.soft
ソフトマシンに機械流体メモリを埋め込み、相互作用に応じた行動をプログラムする
弾性シェルの双安定性と流体回路を組み合わせ、外部との接触に応じて長期・短期記憶を保持し、自律的に行動を切り替えるソフトマシンを開発した。
原題: Embodying mechano-fluidic memory in soft machines to program behaviors upon interactions ／ Alberto Comoretto, Tanaya Mandke, Johannes T. B. Overvelde
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
再学習不要のスケーラブルな視覚言語ロボティクス：コンシューマGPU向けモジュラー型マルチモデルフレームワーク
軽量なオープンソースAIモデルを組み合わせ、再学習なしで自然言語指示によるピック&プレースを実現するモジュラーフレームワークSVLRを提案。コンシューマ向けGPUでも動作する。
原題: Scalable, Training-Free Visual Language Robotics: A Modular Multi-Model Framework for Consumer-Grade GPUs ／ Marie Samson, Bastien Muraccioli, Fumio Kanehiro
日本語で読む → - 論文農業ロボティクスロボティクス
移動と連動したハイブリッド稲冠マッピングアルゴリズム
農業用無人地上車両(Agri-UGV)が複雑な水田を走行する際、RGB-Dセンサと運動・慣性計測を統合し、移動に伴う不確かさを考慮した確率的な稲冠の高さマップを生成する手法を提案した。
原題: Motion-Coupled Mapping Algorithm for Hybrid Rice Canopy ／ Huaiqu Feng, Guoyang Zhao, Cheng Liu 他
日本語で読む → - 論文医療AI/動作検出機械学習
クラス不均衡下での手術縫合動作検出に向けた自動機械学習フレームワーク
腹腔鏡手術トレーニングにおいて、経験者と研修医の動作データから縫合動作をリアルタイム検出する自動機械学習手法を提案し、クラス不均衡に対処しつつ解釈性を確保した。
原題: An Automated Machine Learning Framework for Surgical Suturing Action Detection under Class Imbalance ／ Baobing Zhang, Paul Sullivan, Benjie Tang 他
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクス/製造ロボティクス
Weld n'Cut：インフレータブル布アクチュエータの自動製造
超音波溶着と振動ナイフを組み合わせたオープンソースの自動製造プラットフォームを開発し、複雑な形状のインフレータブル布アクチュエータを高精度に作製できることを示した。
原題: Weld n'Cut: Automated fabrication of inflatable fabric actuators ／ Arman Goshtasbi, Burcu Seyidoğlu, Saravana Prashanth Murali Babu 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーション機械学習
VLP: 身体性マニピュレーションのための視覚言語選好学習
人間の選好ラベルなしで視覚言語選好モデルを学習し、身体性マニピュレーションタスクの報酬設計を自動化するフレームワークを提案。
原題: VLP: Vision-Language Preference Learning for Embodied Manipulation ／ Runze Liu, Chenjia Bai, Jiafei Lyu 他
日本語で読む → - 論文姿勢推定ロボティクス
神経集団コーディングによる物体姿勢推定
物体の回転を神経集団コーディングで表現することで、対称性による曖昧さを克服し、グレースケール画像から高速かつ高精度に姿勢推定を行う手法を提案した。
原題: Object-Pose Estimation With Neural Population Codes ／ Heiko Hoffmann, Richard Hoffmann
日本語で読む → - 論文タスク計画ロボティクス
二層計画のための二層学習
実演からニューラル述語を直接学習し、二層計画に組み込むことで、高次元状態でも新規タスクに汎化できる手法IVNTRを提案した。
原題: Bilevel Learning for Bilevel Planning ／ Bowen Li, Tom Silver, Sebastian Scherer 他
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