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: 2025/2/1 ／ 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 →- 論文透明物体操作画像認識
TranSplat: 表面埋め込み誘導による透明物体操作のための3Dガウシアンスプラッティング
透明物体の表面埋め込みを拡散モデルで生成し、3Dガウシアンスプラッティングに統合することで、高精度で密な深度補完を実現し、ロボット把持を可能にした研究。
原題: TranSplat: Surface Embedding-guided 3D Gaussian Splatting for Transparent Object Manipulation ／ Jeongyun Kim, Jeongho Noh, Dong-Guw Lee 他
日本語で読む → - 論文医療ロボティクスロボティクス
USPilot：大規模言語モデル強化グラフプランナを備えた身体性ロボット超音波アシスタントシステム
大規模言語モデルとグラフニューラルネットワークを組み合わせ、患者の問いかけに応答しながら自律的に超音波検査を実行するロボットアシスタントシステムを提案した。
原題: USPilot: An Embodied Robotic Assistant Ultrasound System with Large Language Model Enhanced Graph Planner ／ Mingcong Chen, Siqi Fan, Guanglin Cao 他
日本語で読む → - 論文状況認識ロボティクス
移動ロボット運用における意味論的状況認識のフレームワーク
災害対応ロボットの遠隔運用において、リスクや人間活動の兆候といった意味論的状況情報を複数モダリティで取得・統合する枠組みを提案し、状況の複雑さを表す「Situational Semantic Richness」指標を導入した。
原題: A Framework for Semantics-based Situational Awareness during Mobile Robot Deployments ／ Tianshu Ruan, Aniketh Ramesh, Hao Wang 他
日本語で読む → - 論文単眼視オドメトリロボティクス
BEV-DWPVO: 地面走行のための低スケールドリフト単眼視オドメトリに向けたBEVベース微分可能重み付きプロクルステス法
地面平面仮定を利用し、BEV特徴マップ上でキーポイントを抽出・マッチングして、微分可能な重み付きプロクルステス解法で3自由度の姿勢推定を行う単眼視オドメトリシステムを提案。
原題: BEV-DWPVO: BEV-based Differentiable Weighted Procrustes for Low Scale-drift Monocular Visual Odometry on Ground ／ Yufei Wei, Sha Lu, Wangtao Lu 他
日本語で読む → - 論文AR/物体追跡HCI
一人称部分観測フレームによる同一物体追跡でARゲームの物理・仮想インタラクションを強化
ARヘッドセットの一人称の部分観測フレームのみから、環境中の複数の同一物体を再識別する最適化フレームワークを提案。整数計画法とボロノイ図ベースの枝刈りで計算時間を半減しつつ91%の精度を維持した。
原題: Enriching physical-virtual interaction in AR gaming by tracking identical objects via an egocentric partial observation frame ／ Liuchuan Yu, Ching-I Huang, Hsueh-Cheng Wang 他
日本語で読む → - 論文マルチロボット計画AI
大規模言語モデルと記号推論を組み合わせた説明可能な知識ベースによるマルチロボット時間計画
自然言語のタスク記述からLLMでProlog知識ベースを生成し、記号計画と時間スケジューリングを行ってマルチロボットの行動木を実行するフレームワークPLANTORを提案。
原題: Combining Large Language Models and Symbolic Reasoning for Multi-Robot Temporal Planning through Explainable Knowledge Bases ／ Enrico Saccon, Matteo Saveriano, Edoardo Lamon 他
日本語で読む → - 論文レーダー慣性オドメトリロボティクス
ガウス過程による連続速度積分を用いた地面最適化4Dレーダー慣性オドメトリ
レーダー計測の地面点群をゾーン別に不確かさを考慮してモデル化し、ガウス過程で速度を連続的に事前積分することで、レーダー慣性オドメトリの高度精度を大幅に改善した研究。
原題: Ground-Optimized 4D Radar-Inertial Odometry via Continuous Velocity Integration using Gaussian Process ／ Wooseong Yang, Hyesu Jang, Ayoung Kim
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
GSCE: 信頼性の高いLLM駆動ドローン制御のための推論強化プロンプトフレームワーク
LLMによるドローン制御の信頼性を高めるため、ガイドライン・スキルAPI・制約・例から成るプロンプトフレームワークGSCEを提案し、複雑なタスクでの成功率と完全性を改善した。
原題: GSCE: A Prompt Framework with Enhanced Reasoning for Reliable LLM-driven Drone Control ／ Wenhao Wang, Yanyan Li, Long Jiao 他
日本語で読む → - 論文自己位置推定ロボティクス
CT-UIO: 少数アンカーで動作する非一様Bスプラインを用いた連続時間UWB-慣性-オドメータ定位
非一様Bスプラインによる連続時間軌道表現と適応的EKF、仮想アンカー生成を組み合わせ、少ないUWBアンカーでも高精度に自己位置推定するシステムを提案した。
原題: CT-UIO: Continuous-Time UWB-Inertial-Odometer Localization Using Non-Uniform B-spline with Fewer Anchors ／ Jian Sun, Wei Sun, Genwei Zhang 他
日本語で読む → - 論文情報理論的秘匿性制御
確率システムにおける情報理論的秘匿性のための動的マスク合成
確率システムから外部観測者への情報漏洩を最小化する動的マスクを合成するため、条件付きエントロピーで秘匿性を定量化し、制約付き最適化問題を主双対ポリシー勾配法で解く手法を提案した。
原題: Synthesis of Dynamic Masks for Information-Theoretic Opacity in Stochastic Systems ／ Sumukha Udupa, Chongyang Shi, Jie Fu
日本語で読む → - 論文安全制御ロボティクス
安全で最適な自律システム制御のための物理情報機械学習フレームワーク
安全性と性能の同時最適化を状態制約付き最適制御問題として定式化し、物理情報機械学習でHJB方程式を近似、さらにConformal Predictionで安全性を検証する手法を提案した。
原題: A Physics-Informed Machine Learning Framework for Safe and Optimal Control of Autonomous Systems ／ Manan Tayal, Aditya Singh, Shishir Kolathaya 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
DexGraspVLA：汎用器用把持に向けた視覚-言語-行動フレームワーク
事前学習済み視覚言語モデルを高レベル計画に、拡散ベースの行動制御器を低レベルに用いた階層型フレームワークで、多様な未見の乱雑シーンでも90%以上の器用把持を実現した。
原題: DexGraspVLA: A Vision-Language-Action Framework Towards General Dexterous Grasping ／ Yifan Zhong, Xuchuan Huang, Ruochong 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
Manual2Skill: 視覚言語モデルを用いた家具組立のための説明書読解とロボットスキル獲得
VLMで説明書画像から組立情報を抽出し、階層的な組立グラフと6D姿勢推定・動作計画を組み合わせて、ロボットがIKEA家具を組み立てられるようにしたフレームワーク。
原題: Manual2Skill: Learning to Read Manuals and Acquire Robotic Skills for Furniture Assembly Using Vision-Language Models ／ Chenrui Tie, Shengxiang Sun, Jinxuan Zhu 他
日本語で読む → - 論文オープンボキャブラリマッピングロボティクス
OpenVox: リアルタイムなインスタンスレベルのオープンボキャブラリ確率的ボクセル表現
VLMを活用し、インスタンス単位でオープンボキャブラリな意味理解とロバストな逐次再構成をリアルタイムで行う確率的ボクセル表現を提案した論文。
原題: OpenVox: Real-time Instance-level Open-vocabulary Probabilistic Voxel Representation ／ Yinan Deng, Bicheng Yao, Yihang Tang 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
小型物体の精密モバイルマニピュレーション
視覚基盤モデルとビジュアルサーボを組み合わせ、エンドエフェクタの遮蔽をアウトペインティングで補正することで、未知環境での小型物体操作を高精度に実現する閉ループ手法SVMを提案。
原題: Precise Mobile Manipulation of Small Everyday Objects ／ Arjun Gupta, Rishik Sathua, Saurabh Gupta
日本語で読む → - 論文Visual Odometryロボティクス
暗所における視覚的自己運動推定のための能動照明
暗い環境でVisual OdometryやVisual SLAMの性能を向上させるため、移動する光源を動的に制御して特徴的な領域を照らす能動照明フレームワークを提案し、実機実験で姿勢推定誤差を最大75%削減した。
原題: Active Illumination for Visual Ego-Motion Estimation in the Dark ／ Francesco Crocetti, Alberto Dionigi, Raffaele Brilli 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
AnyPlace: ロボット操作のための汎用物体配置学習
VLMで大まかな配置位置を特定し、合成データのみで訓練したモデルで多様な配置姿勢を予測する2段階手法を提案。実世界の様々な物体形状や配置モードに対応し、高精度な配置を実現。
原題: AnyPlace: Learning Generalized Object Placement for Robot Manipulation ／ Yuchi Zhao, Miroslav Bogdanovic, Chengyuan Luo 他
日本語で読む → - 論文分散センシングロボティクス
ニューラルセルオートマタによる分散センシング：ソフト誘導センサアレイを用いた分散マニピュレータシステム
分散マニピュレータシステムにおいて、ニューラルセルオートマタと新規の誘導センサボードを用いて、局所的な相互作用から物体の幾何中心を推定する分散センシング手法を提案し、その精度と耐故障性・スケーラビリティを実証した。
原題: Neural Cellular Automata for Decentralized Sensing using a Soft Inductive Sensor Array for Distributed Manipulator Systems ／ Bailey Dacre, Nicolas Bessone, Matteo Lo Preti 他
日本語で読む → - 論文共有制御ロボティクス
ハミルトン・ヤコビ到達可能性に基づく衝突回避のための安全臨界型人機共有運転
ハミルトン・ヤコビ到達可能性解析を用いて、衝突回避到達集合（CARS）に近づいたときのみ機械が介入する共有制御フレームワークを提案し、実車実験で有効性を検証した。
原題: Safety-Critical Human-Machine Shared Driving for Vehicle Collision Avoidance based on Hamilton-Jacobi reachability ／ Shiyue Zhao, Junzhi Zhang, Rui Zhou 他
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
膨張式切り紙クローラー
熱シール可能な布に切り込みパターンを入れた膨張式切り紙アクチュエータを作り、空気圧で周期的に駆動することで移動を実現した。膨張時に異方的な摩擦が生じ、様々な粗さの面を移動できる。
原題: Inflatable Kirigami Crawlers ／ Burcu Seyidoğlu, Aida Parvaresh, Bahman Taherkhani 他
日本語で読む → - 論文人間ロボット協調ナビゲーションロボティクス
IG-MCTS：不完全情報下での人間参加型協調ナビゲーション
ロボットが局所知覚で移動し人間が不正確な地図で指示する協調ナビゲーションにおいて、情報共有と移動を同時最適化するオンライン計画法IG-MCTSを提案し、通信量と認知負荷を低減しつつ性能を維持できることを示した。
原題: IG-MCTS: Human-in-the-Loop Cooperative Navigation under Incomplete Information ／ Shenghui Chen, Ruihan Zhao, Sandeep Chinchali 他
日本語で読む → - 論文自動運転レース/軌道計画ロボティクス
曲率統合MPCCによる自動レースのラップタイム短縮
コース中心線の曲率を参照速度プロファイルに変換してMPCCのコスト関数に組み込み、曲率変化の大きいコースでも高速走行を可能にする局所軌道計画法を提案し、1/10スケールF1TENTHでラップタイムを11.4〜12.5%改善した。
原題: Reduce Lap Time for Autonomous Racing with Curvature-Integrated MPCC Local Trajectory Planning Method ／ Zhouheng Li, Lei Xie, Cheng Hu 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
SoFar: 言語に基づく物体の向きが空間推論と物体操作を橋渡しする
自然言語で物体の向きを定義する「意味的向き」を導入し、大規模データセットとゼロショット予測モデルを構築して、6自由度の空間推論とロボット動作生成を可能にした。
原題: SoFar: Language-Grounded Orientation Bridges Spatial Reasoning and Object Manipulation ／ Zekun Qi, Wenyao Zhang, Yufei Ding 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
FACTR: 接触の多いタスクのための力覚に注目させるカリキュラム学習
力覚フィードバックを双方向テレオペで収集し、視覚入力を徐々に劣化させるカリキュラムで力覚に注目させる方策学習手法を提案。未見物体への汎化性能を43%向上させた。
原題: FACTR: Force-Attending Curriculum Training for Contact-Rich Policy Learning ／ Jason Jingzhou Liu, Yulong Li, Kenneth Shaw 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
冗長マニピュレータのための階層的に高速化された被覆経路計画
冗長マニピュレータがエンドエフェクタで表面を被覆する際、関節空間のコストを最小化する経路計画を一般化巡回セールスマン問題として定式化し、グラフを階層的に縮小して効率的に解く手法を提案した。
原題: Hierarchically Accelerated Coverage Path Planning for Redundant Manipulators ／ Yeping Wang, Michael Gleicher
日本語で読む → - 論文物理ベース学習機械学習
ServoLNN: サーボ機構で駆動されるラグランジアンニューラルネットワーク
サーボモータなどで駆動される力学系をモデル化するため、ラグランジアン力学を組み込んだニューラルネットワークServoLNNを提案し、実時間応用を可能にした。
原題: ServoLNN: Lagrangian Neural Networks Driven by Servomechanisms ／ Brandon Johns, Zhuomin Zhou, Elahe Abdi
日本語で読む → - 論文安全・リスク評価ロボティクス
安全規格から移動ロボットシステムの安全運用・展開へ
移動ロボットの安全規格とリスク評価手法をレビューし、建設現場への安全な導入のためのリスク評価フレームワークを提案・専門家検証した論文。
原題: From Safety Standards to Safe Operation with Mobile Robotic Systems Deployment ／ Bruno Belzile, Tatiana Wanang-Siyapdjie, Sina Karimi 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
AnyDexGrasp: 異なるハンドに汎用な高効率学習による器用把持
接触中心の中間表現を介してハンド非依存の把持モデルを学習し、各ハンド固有の把持決定モデルを実機試行錯誤で少数データから訓練することで、複数のロボットハンドで高成功率の把持を実現した。
原題: AnyDexGrasp: General Dexterous Grasping for Different Hands with Human-level Learning Efficiency ／ Hao-Shu Fang, Hengxu Yan, Zhenyu Tang 他
日本語で読む → - 論文MPC/安全制御ロボティクス
予測地平線の先まで安全に：ニューラル制御バリア関数を用いた効率的なサンプリングベースMPC
予測地平線を超えた安全性を保証するため、ニューラル制御バリア関数を変分推論MPCに組み込み、サンプリング戦略を改善してCPU上でのリアルタイム計画を可能にした。
原題: Safe Beyond the Horizon: Efficient Sampling-based MPC with Neural Control Barrier Functions ／ Ji Yin, Oswin So, Eric Yang Yu 他
日本語で読む → - 論文自動運転テストcs.SE
自動運転車の包括的検証に向けたAI拡張メタモルフィックテスト
画像生成AI（Stable Diffusionなど）をメタモルフィックテストに組み込み、天候や車線などの走行シーンを多様に変化させて自動運転システムを効率的かつ再現性高く検証する手法を提案した位置論文。
原題: AI-Augmented Metamorphic Testing for Comprehensive Validation of Autonomous Vehicles ／ Tony Zhang, Burak Kantarci, Umair Siddique
日本語で読む →