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 →- 論文歩行ロボティクス
強化学習による可変剛性を用いた堅牢な歩行制御
脚式ロボットの歩行制御において、関節剛性を行動空間に組み込み、脚単位などのグループ剛性制御を可能にする強化学習手法を提案し、速度追従や外乱回復、エネルギー効率、実環境への転移性能を検証した。
原題: Variable Stiffness for Robust Locomotion through Reinforcement Learning ／ Dario Spoljaric, Yashuai Yan, Dongheui Lee
日本語で読む → - 論文モーションキャプチャロボティクス
単眼イベントカメラによるモーションキャプチャシステム
狭い空間でも使えるよう、点滅LEDマーカーと単眼イベントカメラで物体の位置・姿勢を推定するシステムを開発し、小型ドローンの飛行制御に応用した。
原題: A Monocular Event-Camera Motion Capture System ／ Leonard Bauersfeld, Davide Scaramuzza
日本語で読む → - 論文変形可能物体マニピュレーションロボティクス
DEFT: 分岐ケーブルをリアルタイムにモデル化する微分可能な離散弾性ロッド
分岐した柔軟ケーブル(BDLO)の動力学を、微分可能な物理ベースモデルと学習を組み合わせて高精度かつリアルタイムに予測し、ロボットによる把持・操作計画を可能にするフレームワークを提案。
原題: DEFT: Differentiable Branched Discrete Elastic Rods for Modeling Furcated DLOs in Real-Time ／ Yizhou Chen, Xiaoyue Wu, Yeheng Zong 他
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
VILP: 潜在動画プランニングによる模倣学習
潜在動画拡散モデルで時間的に整合した予測動画を生成し、それを用いた模倣学習によりロボット方策を効率的に学習する手法を提案した論文。
原題: VILP: Imitation Learning with Latent Video Planning ／ Zhengtong Xu, Qiang Qiu, Yu She
日本語で読む → - 論文物理的人間-ロボットインタラクションロボティクス
せん断増粘流体に着想を得た物理的人間-ロボットインタラクションのための制御器
せん断増粘流体の固液相変化に着想を得て、人間との協調と衝撃への耐性を両立する制御器SFCを提案し、安定性解析と実機実験で有効性を示した。
原題: Compliance while resisting: a shear-thickening fluid controller for physical human-robot interaction ／ Lu Chen, Lipeng Chen, Xiangchi Chen 他
日本語で読む → - 論文タスクプランニングロボティクス
先読みして行動：家庭環境での効率的なタスク実行のためのLLMと古典的プランニングの統合
LLMによる少数のプロンプトで将来のタスクを予測し、それを古典的プランニングの目標として用いることで、複数の家事タスクを同時に達成する行動列を生成し、実行時間を31%削減した。
原題: Anticipate & Act : Integrating LLMs and Classical Planning for Efficient Task Execution in Household Environments ／ Raghav Arora, Shivam Singh, Karthik Swaminathan 他
日本語で読む → - 論文タスク計画ロボティクス
事前知識を活用したタスク目標状態の適応
タスクの目標状態に自由度を持たせ、観察した目標とは異なるがタスク記述に適合する実行しやすい目標をロボットが選べる枠組みを提案し、単一の実演から環境変動を対話的に生成して任意の環境を目標状態へ導く計画手法を実験で示した。
原題: Adaptation of Task Goal States from Prior Knowledge ／ Andrei Costinescu, Darius Burschka
日本語で読む → - 論文軟体ロボット/把持ロボティクス
受動的柔軟マイクロスパインアレイによる軟体ロボットの不整地における把持安定性向上
軟体ロボットの移動性能を高めるため、単一アクチュエータで受動的に制御される2列積層型マイクロスパインアレイを提案し、急斜面や不規則地形での把持安定性を検証した。
原題: Improving Grip Stability Using Passive Compliant Microspine Arrays for Soft Robots in Unstructured Terrain ／ Lauren Ervin, Harish Bezawada, Vishesh Vikas
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
エネルギーを考慮したUAV-UGV協調による災害監視のための深層強化学習
UGVを移動充電ステーションとして使うUAV-UGV協調経路計画を、Transformerベースの深層強化学習で解き、監視の空白時間を最小化する手法を提案した論文。
原題: Deep Reinforcement Learning Enabled Persistent Surveillance with Energy-Aware UAV-UGV Systems for Disaster Management Applications ／ Md Safwan Mondal, Subramanian Ramasamy, Pranav Bhounsule
日本語で読む → - 論文幾何力学ロボティクス
ガウス混合モデルによるロボット運動の幾何力学の学習
ガウス混合モデルを用いて幾何力学の運動写像を学習し、従来法より高精度な予測と任意の運動データへの適用を可能にした。
原題: Learning the Geometric Mechanics of Robot Motion Using Gaussian Mixtures ／ Ruizhen Hu, Shai Revzen
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
FetchBot: ゼロショットSim2Realによる散らかったシーンでの汎化可能な物体把持
100万シーンの合成データと50万のデモを用い、RGBから深度を予測して遮蔽物を考慮した行動生成を行うSim2Realフレームワーク。実環境の散らかった場面で平均89.95%の成功率を達成した。
原題: FetchBot: Learning Generalizable Object Fetching in Cluttered Scenes via Zero-Shot Sim2Real ／ Weiheng Liu, Yuxuan Wan, Jilong Wang 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
連続環境における地上視点の視覚と言語によるナビゲーション
低視点の四足ロボット向けに、重み付き履歴観測と接続グラフ転移を用いて視覚と言語によるナビゲーションの汎化性能を高めるGVNavを提案した論文。
原題: Ground-level Viewpoint Vision-and-Language Navigation in Continuous Environments ／ Zerui Li, Gengze Zhou, Haodong Hong 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
巧みなケーブル操作：タクソノミー、多指ハンド設計、長期的操作
ケーブル操作のためのタスク分類を定義し、親指と人差し指の協調が重要であることを示した上で、専用の多指ハンド設計と長期的操作手法を提案した研究。
原題: Dexterous Cable Manipulation: Taxonomy, Multi-Fingered Hand Design, and Long-Horizon Manipulation ／ Sun Zhaole, Xiao Gao, Xiaofeng Mao 他
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
FUNCTO: 機能中心のワンショット模倣学習による道具操作
人間の1回のデモ動画から、同じ機能を持つ形状の異なる道具へ操作スキルを汎化できる、3D機能キーポイント表現を用いたワンショット模倣学習手法を提案。
原題: FUNCTO: Function-Centric One-Shot Imitation Learning for Tool Manipulation ／ Chao Tang, Anxing Xiao, Yuhong Deng 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
信頼できない動的環境下での複数エージェントによる複数物体の能動探索と追跡
複数の協調エージェントが未知の動的物体を探索・追跡する問題に対し、時間変化する重み付き信念表現とLSTM軌道予測を統合したパイプラインを提案し、シミュレーションで検証した。
原題: Multi-Object Active Search and Tracking by Multiple Agents in Untrusted, Dynamically Changing Environments ／ Mingi Jeong, Cristian Molinaro, Tonmoay Deb 他
日本語で読む → - 論文マルチエージェント強化学習cs.MA
大規模言語モデルを活用した効果的で説明可能なマルチエージェント信用割当
マルチエージェント強化学習の信用割当問題を、LLMによる報酬分解とタスク割当として再定式化し、各エージェントの貢献を評価する手法を提案した。
原題: Leveraging Large Language Models for Effective and Explainable Multi-Agent Credit Assignment ／ Kartik Nagpal, Dayi Dong, Jean-Baptiste Bouvier 他
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
CurricuVLM: 視覚言語モデルによる個別化された安全クリティカルなカリキュラム学習で安全な自動運転へ
視覚言語モデルを活用し、自動運転エージェントの弱点を分析して個別化された安全クリティカルな訓練シナリオを動的に生成するカリキュラム学習フレームワークを提案。
原題: CurricuVLM: Towards Safe Autonomous Driving via Personalized Safety-Critical Curriculum Learning with Vision-Language Models ／ Zihao Sheng, Zilin Huang, Yansong Qu 他
日本語で読む → - 論文制御理論ロボティクス
剛体ダイナミクスのためのリー代数適応追従制御
剛体の姿勢・位置をリー群上で扱い、リー代数へ変換することでモデルパラメータと状態を分離した線形誤差ダイナミクスを導出し、幾何学的整合性と計算効率を両立した適応最適制御法を提案した。
原題: Lie-algebra Adaptive Tracking Control for Rigid Body Dynamics ／ Jiawei Tang, Shilei Li, Ling Shi
日本語で読む → - 論文自動運転セキュリティロボティクス
強化学習による自動運転車への最適アクチュエータ攻撃
強化学習を用いて自動運転車のアクチュエータに対する最適なステルス完全性攻撃を設計し、既存の安全制御手法の限界を分析した。
原題: Optimal Actuator Attacks on Autonomous Vehicles Using Reinforcement Learning ／ Pengyu Wang, Jialu Li, Ling Shi
日本語で読む → - 論文災害対応ロボティクスロボティクス
TRIFFID: 災害対応効率を高める自律ロボット支援システム
自然災害現場で活動する救助隊を支援するため、地上・空中ロボットとAIを統合したシステムを提案し、自律ナビゲーションや状況認識で迅速な情報収集と対応を可能にする。
原題: TRIFFID: Autonomous Robotic Aid For Increasing First Responders Efficiency ／ Jorgen Cani, Panagiotis Koletsis, Konstantinos Foteinos 他
日本語で読む → - 論文LiDAR知覚画像認識
INTACT: 敵対的カリキュラム学習によるLiDAR知覚のノイズ耐性向上フレームワーク
メタ学習と敵対的カリキュラム学習を組み合わせ、ノイズの多いLiDAR点群に対する深層学習モデルの堅牢性を高める二段階フレームワークINTACTを提案し、物体検出・追跡・分類で最大20%の性能向上を実現した。
原題: INTACT: Inducing Noise Tolerance through Adversarial Curriculum Training for LiDAR-based Safety-Critical Perception and Autonomy ／ Nastaran Darabi, Divake Kumar, Sina Tayebati 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
DexTrack: 人間参照からの汎化可能な巧みな操作のためのニューラル追従制御
人間の手と物体の動きを参照として、多様な物体を巧みに操作するロボットハンドのニューラル追従制御器を、強化学習と模倣学習を組み合わせて訓練する手法を提案。
原題: DexTrack: Towards Generalizable Neural Tracking Control for Dexterous Manipulation from Human References ／ Xueyi Liu, Jianibieke Adalibieke, Qianwei Han 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
ObjectVLA: 実演なしで実世界の物体操作を実現するエンドツーエンドVLA
Vision-Language-Actionモデルを用い、新規物体に対する実演データなしでロボットの物体操作スキルを汎化させる手法を提案し、実機で100種類の未見物体に対し64%の成功率を達成した。
原題: ObjectVLA: End-to-End Open-World Object Manipulation Without Demonstration ／ Minjie Zhu, Yichen Zhu, Jinming Li 他
日本語で読む → - 論文リハビリテーションロボティクスロボティクス
パーキンソン病患者向けロボット主導理学療法の運動専門家による評価
パーキンソン病患者向けのロボット主導理学療法システムを運動専門家11名が評価し、概ね好意的な受容と改善点（人間らしいフィードバック、使いやすさ）を明らかにした。
原題: Exercise Specialists Evaluation of Robot-led Physical Therapy for People with Parkinsons Disease ／ Matthew Lamsey, Meredith D. Wells, Lydia Hamby 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
空間認識インストラクションチューニング：視覚障害者を支援する盲導犬ロボットのためのデータセットとベンチマーク
視覚障害者支援の盲導犬ロボット向けに、3D空間の経路と周囲環境を理解させるSAITデータセットとSA-Benchを構築し、空間認識を強化したVLMが歩行案内で既存手法を上回ることを示した。
原題: Space-Aware Instruction Tuning: Dataset and Benchmark for Guide Dog Robots Assisting the Visually Impaired ／ ByungOk Han, Woo-han Yun, Beom-Su Seo 他
日本語で読む → - 論文自動運転計画ロボティクス
自動運転計画システムにおけるスコアリングルールを学習するフレームワーク
自動運転の軌道選択に用いる解釈可能なスコアリングルールを、時相論理で表現し実走行データから学習するFLoRAを提案。閉ループ評価で専門家設計やニューラルネットを上回る。
原題: A Framework for Learning Scoring Rules in Autonomous Driving Planning Systems ／ Zikang Xiong, Joe Kurian Eappen, Suresh Jagannathan
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
QueryAdapter: 自然言語クエリに応答する視覚言語モデルの迅速適応
ロボットが収集した未ラベル画像を用い、自然言語クエリに関連する意味クラスへVLMを数分で適応させるフレームワークを提案。物体キャプションを負例として活用し、物体検索性能を向上させた。
原題: QueryAdapter: Rapid Adaptation of Vision-Language Models in Response to Natural Language Queries ／ Nicolas Harvey Chapman, Feras Dayoub, Will Browne 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
暗闇のSLAM：熱画像からの姿勢・深度・ループ閉じ込みの自己教師あり学習
低照度環境に強い熱画像を用いた単眼SLAMシステムDarkSLAMを提案し、注意機構とループ閉じ込み検出により夜間でも高精度な自己位置推定と3次元復元を実現した。
原題: SLAM in the Dark: Self-Supervised Learning of Pose, Depth and Loop-Closure from Thermal Images ／ Yangfan Xu, Qu Hao, Lilian Zhang 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
後退ホライズンNMPCによる固定翼機の稠密群制御
後退ホライズン非線形モデル予測制御を用いて、固定翼機の群れが互いに近接した状態で衝突回避しながら機動できるようにした研究。シミュレーションと実機実験で、曲技飛行可能な固定翼機による近接群飛行を初めて実現した。
原題: Dense Fixed-Wing Swarming using Receding-Horizon NMPC ／ Varun Madabushi, Yocheved Kopel, Adam Polevoy 他
日本語で読む → - 論文車両制御ロボティクス
ドリフト車両のための適応学習型モデル予測制御戦略
ドリフト平衡点をベイズ最適化で学習し、下位のMPCと階層化することで、路面摩擦の誤推定があってもドリフト車両を目標経路に追従させる制御手法を提案した。
原題: Adaptive Learning-based Model Predictive Control Strategy for Drift Vehicles ／ Bei Zhou, Cheng Hu, Jun Zeng 他
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