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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VLAロボティクス
RoboBrain：抽象的から具体的へと至るロボット操作のための統合脳モデル
ロボット操作に必要な計画・アフォーダンス知覚・軌道予測を統合したMLLMベースの脳モデルRoboBrainを提案し、多次元情報を付与した大規模データセットShareRobotで訓練して最先端性能を達成した。
原題: RoboBrain: A Unified Brain Model for Robotic Manipulation from Abstract to Concrete ／ Yuheng Ji, Huajie Tan, Jiayu Shi 他
日本語で読む → - 論文SLAM/スキャンマッチングロボティクス
ドップラー対応：ドップラー速度に基づく非反復スキャンマッチング
4D LiDAR/レーダーのドップラー速度を利用し、反復処理なしで連続スキャン間の対応点を直接求めるスキャンマッチング手法を提案。
原題: Doppler Correspondence: Non-Iterative Scan Matching With Doppler Velocity-Based Correspondence ／ Jiwoo Kim, Geunsik Bae, Changseung Kim 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
脚式ロボットの動的運動のための全身外乱抑制制御フレームワーク
脚式ロボットが外部外乱やモデル不確かさに耐えるための全身制御フレームワークを提案し、二足・四足ロボットのシミュレーションと四足ロボットの実機実験で有効性を検証した。
原題: A Whole-Body Disturbance Rejection Control Framework for Dynamic Motions in Legged Robots ／ Bolin Li, Wentao Zhang, Xuecong Huang 他
日本語で読む → - 論文VLA画像認識
テキストと視覚を繋ぐ：クロスモーダル場所認識のためのマルチビューテキスト・視覚位置合わせ手法
テキスト記述のみで画像データベースを照合する初の場所認識手法Text4VPRを提案し、360度マルチビュー画像との位置合わせを実現した。
原題: Bridging Text and Vision: A Multi-View Text-Vision Registration Approach for Cross-Modal Place Recognition ／ Tianyi Shang, Zhenyu Li, Pengjie Xu 他
日本語で読む → - 論文安全制御ロボティクス
SPARK: 安全保護・支援ロボットキット
ヒューマノイドの自律制御と遠隔操作の安全性を確保するための、安全制御アルゴリズムを組み込んだモジュール式ベンチマークツールボックスを提案し、シミュレーションと実機で検証した。
原題: SPARK: Safe Protective and Assistive Robot Kit ／ Yifan Sun, Rui Chen, Kai S. Yun 他
日本語で読む → - 論文状態推定ロボティクス
Night-Voyager: 物体マップを用いた夜間視覚支援状態推定の一貫性と効率化
街灯を手がかりに物体マップとキーポイントを活用し、夜間でも低コストカメラで高精度な自己位置推定を実現するフレームワークを提案。
原題: Night-Voyager: Consistent and Efficient Nocturnal Vision-Aided State Estimation in Object Maps ／ Tianxiao Gao, Mingle Zhao, Chengzhong Xu 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
大範囲で高精度な物体移動を実現するロボットハンド内マニピュレーション：RGMC優勝ソリューション
指先のみで把持中の物体を安定に保ちながら高精度かつ広範囲に動かすため、物体形状や事前学習を必要としない運動学的軌道最適化手法を提案し、ICRA 2024のRGMCハンド内操作部門で優勝した。
原題: Robotic In-Hand Manipulation for Large-Range Precise Object Movement: The RGMC Champion Solution ／ Mingrui Yu, Yongpeng Jiang, Chen Chen 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
VLA-Cache: 適応的トークンキャッシュによる効率的な視覚-言語-行動マニピュレーション
ロボット操作におけるVLAモデルの推論を高速化するため、フレーム間で変化の少ない視覚トークンをキャッシュ・再利用し、重要なトークンのみ再計算する学習不要の手法を提案。最大1.7倍の高速化と制御周波数15%向上を達成。
原題: VLA-Cache: Efficient Vision-Language-Action Manipulation via Adaptive Token Caching ／ Siyu Xu, Yunke Wang, Chenghao Xia 他
日本語で読む → - 論文制御バリア関数math.OC
多角形衝突回避のための最適化不要な滑らかな制御バリア関数
多角形同士の衝突回避問題に対し、最適化を必要としない滑らかな制御バリア関数を提案し、計算効率と保守性の低減を両立させた。
原題: Optimization-free Smooth Control Barrier Function for Polygonal Collision Avoidance ／ Shizhen Wu, Yongchun Fang, Ning Sun 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
ARENA: 複数目的の3Dインフラ点検を行うUAVのための適応的リスク認識・省エネナビゲーション
UAVによる3Dインフラ点検で、安全性・時間・エネルギーを同時に最適化し、リスク変化に応じて軌道をオンライン適応させるマルチ目的経路計画手法を提案した。
原題: ARENA: Adaptive Risk-aware and Energy-efficient NAvigation for Multi-Objective 3D Infrastructure Inspection with a UAV ／ David-Alexandre Poissant, Alexis Lussier Desbiens, François Ferland 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
実世界ヒューマノイドロボットのための起き上がり方策の学習
二段階のカリキュラム学習により、人型ロボットが様々な地形で仰向け・うつ伏せから起き上がる制御器を獲得し、実機で実証した。
原題: Learning Getting-Up Policies for Real-World Humanoid Robots ／ Xialin He, Runpei Dong, Zixuan Chen 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
FuseGrasp: 透明物体把持のためのレーダー・カメラ融合システム
ミリ波レーダーとカメラを融合し、透明物体の深度補完と把持成功率を向上させるシステムを提案。大規模RGB-Dデータでの事前学習と自作RGB-D-Radarデータでの微調整により、透明物体の材質識別も可能にした。
原題: FuseGrasp: Radar-Camera Fusion for Robotic Grasping of Transparent Objects ／ Hongyu Deng, Tianfan Xue, He Chen
日本語で読む → - 論文触覚機械学習
AnyTouch: 複数の視触覚センサにまたがる統合的な静的・動的表現の学習
4種類の視触覚センサからなる整列済みデータセットTacQuadを構築し、触覚画像と動画を統合して静的・動的両面からマルチセンサ表現を学習するフレームワークAnyTouchを提案した。
原題: AnyTouch: Learning Unified Static-Dynamic Representation across Multiple Visuo-tactile Sensors ／ Ruoxuan Feng, Jiangyu Hu, Wenke Xia 他
日本語で読む → - 論文3次元復元ロボティクス
凸最適化による大規模3次元復元
学習した深度を用いて2D特徴点を3Dに持ち上げるバンドル調整を凸緩和で大域最適に解き、CUDAベースの高速ソルバで大規模SfMを初期値不要で実現した。
原題: Building Rome with Convex Optimization ／ Haoyu Han, Heng Yang
日本語で読む → - 論文モデリングロボティクス
ロボットの探索動作によるセルモデリング：新規でアクセスしやすいデータ駆動型アプローチ
ロボットの関節エンコーダのみを用いて探索動作を行い、その掃引体積から環境のメッシュモデルを生成することで、CADファイルや外部センサーなしで衝突のない動作計画を可能にする手法を提案。
原題: Robot Cell Modeling via Exploratory Robot Motions: A Novel and Accessible Data-Driven Approach ／ Gaetano Meli, Niels Dehio
日本語で読む → - 論文マルチエージェント強化学習cs.MA
マルチエージェント強化学習における時間・エージェント間の報酬再分配
マルチエージェント強化学習の信用割り当て問題に対し、モデル精度に依存せず最適方策を保証する報酬再分配手法TAR²を提案し、SMACLiteやGRFで学習加速と性能向上を示した。
原題: Redistributing Rewards Across Time and Agents for Multi-Agent Reinforcement Learning ／ Aditya Kapoor, Kale-ab Tessera, Mayank Baranwal 他
日本語で読む → - 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 → - 論文群制御機械学習
ARBoids: Boidsモデルと適応的残差強化学習による複数USVの協調ターゲット防衛
Boidsモデルによる力学的な協調方策をベースに、深層強化学習で残差を学習して適応的に修正することで、機動性に優れた攻撃USVから目標を防衛する複数USVの制御手法を提案した。
原題: ARBoids: Adaptive Residual Reinforcement Learning With Boids Model for Cooperative Multi-USV Target Defense ／ Jiyue Tao, Tongsheng Shen, Dexin Zhao 他
日本語で読む → - 論文安全・HRIロボティクス
手首装着IMUと予測安全モデルによる人間の腕動作のリアルタイム安全評価
手首に装着したIMUとバネ-ダンパ-質量モデルに基づく予測安全モデルを組み合わせ、人間とロボットの協調作業における腕動作の安全性をリアルタイムに評価する手法を提案し、3種類の製造タスクで検証した。
原題: Real-Time Safety Evaluation of Human Arm Operations Using a Wrist-Mounted IMU with PSM System ／ Musab Zubair Inamdar, Alhusain Al Hadrami, Seyed Amir Tafrishi
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
視覚言語行動モデルの微調整：速度と成功率の最適化
VLAモデルの微調整戦略を検討し、並列デコードやアクションチャンキングを組み合わせた最適化レシピを提案。LIBEROベンチマークで成功率を76.5%から97.1%に向上させ、推論速度も26倍高速化した。
原題: Fine-Tuning Vision-Language-Action Models: Optimizing Speed and Success ／ Moo Jin Kim, Chelsea Finn, Percy Liang
日本語で読む → - 論文移動マニピュレーションロボティクス
CAIMAN: 因果的行動影響検出によるサンプル効率の良い移動マニピュレーション
脚ロボットが物体を押すなどの移動マニピュレーションを、因果的行動影響を内在的報酬として強化学習で効率的に獲得する手法を提案し、実機移転も実証した。
原題: CAIMAN: Causal Action Influence Detection for Sample-efficient Loco-manipulation ／ Yuanchen Yuan, Jin Cheng, Núria Armengol Urpí 他
日本語で読む → - 論文群制御cs.MA
物流倉庫におけるオンラインタスク割当と生涯経路探索の統合問題：ルールベースシステムの重要性
物流倉庫でオンラインのタスク割当と生涯経路探索を統合する枠組みを提案し、ルールベースの経路計画と自動探索したタスク割当を組み合わせて、美团の実倉庫で実行時間を16%以上削減した。
原題: The Combined Problem of Online Task Assignment and Lifelong Path Finding in Logistics Warehouses: Rule-Based Systems Matter ／ Fengming Zhu, Weijia Xu, Yifei Guo 他
日本語で読む → - 論文自動運転BEV知覚画像認識
SimBEV: マルチタスク・マルチセンサー運転データ生成ツールとデータセット
自動運転向けにBEV知覚の合成データをランダム生成するツールSimBEVを提案し、多様なシナリオの大規模注釈付きデータセットを公開した。
原題: SimBEV: A Synthetic Multi-Task Multi-Sensor Driving Data Generation Tool and Dataset ／ Goodarz Mehr, Azim Eskandarian
日本語で読む → - 論文強化学習/耐故障制御ロボティクス
水中ロボットのためのクロスプラットフォーム学習ベース耐故障浮上コントローラ
強化学習を用いて、故障したアクチュエータを特定せずに残りのアクチュエータだけで浮上できる耐故障コントローラを開発し、異なる水中ロボット間で制御方策の一部を転移学習することで学習効率と汎化性能を向上させた。
原題: Cross-platform Learning-based Fault Tolerant Surfacing Controller for Underwater Robots ／ Yuya Hamamatsu, Walid Remmas, Jaan Rebane 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
繰り返し線形時相論理下におけるマルチロボットシステムの効率的な協調と同期
繰り返し発生する線形時相論理(LTL)タスクを課されたマルチロボットシステムに対し、オフライン計画合成とオンライン協調を組み合わせたボトムアップ手法を提案し、遅延に対処する同期機構を導入した。9台のロボット実験と最大90エージェントのシミュレーションで適応性とスケーラビリティを実証した。
原題: Efficient Coordination and Synchronization of Multi-Robot Systems Under Recurring Linear Temporal Logic ／ Davide Peron, Victor Nan Fernandez-Ayala, Eleftherios E. Vlahakis 他
日本語で読む → - 論文筋骨格ヒューマノイドロボティクス
環境接触下における筋骨格ヒューマノイドの筋弛緩制御を用いた反射ベース動作戦略
筋骨格ヒューマノイドが環境を積極的に利用して筋緊張を最小化する筋弛緩制御を開発し、腕を机に置く動作やハンドル操作に適用して有効性を検証した。
原題: Reflex-based Motion Strategy of Musculoskeletal Humanoids under Environmental Contact Using Muscle Relaxation Control ／ Kento Kawaharazuka, Kei Tsuzuki, Moritaka Onitsuka 他
日本語で読む → - 論文強化学習機械学習
拡散ポリシーのための効率的なオンライン強化学習
拡散ポリシーをオンライン強化学習で効率的に学習するため、損失関数を再重み付けしたReweighted Score Matchingを提案し、DPMDとSDACの2アルゴリズムを開発した。
原題: Efficient Online Reinforcement Learning for Diffusion Policy ／ Haitong Ma, Tianyi Chen, Kai 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
RoboGrasp: ロバストなロボット制御のための汎用把持ポリシー
事前学習済みの把持検出モデルと拡散ベースのロボット学習を統合し、物体検出・セグメンテーションによる視覚誘導で把持の精度と汎化性を高める汎用把持ポリシーを提案した。
原題: RoboGrasp: A Universal Grasping Policy for Robust Robotic Control ／ Yiqi Huang, Travis Davies, Jiahuan Yan 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
NavigateDiff: 視覚予測器によるゼロショットナビゲーション支援
大規模視覚言語モデルと拡散ネットワークを組み合わせ、次の観測画像を予測してロボットのゼロショットナビゲーションを支援する手法を提案。
原題: NavigateDiff: Visual Predictors are Zero-Shot Navigation Assistants ／ Yiran Qin, Ao Sun, Yuze Hong 他
日本語で読む → - 論文遠隔操作ロボティクス
遠隔操作と調停グラフによる自動運転車の人間支援軌道計画
調停グラフを用いて遠隔支援を自動運転システムに統合し、元のソフトウェアを変更せずに計画レベルの介入を可能にする手法を提案し、シミュレーションで実証した。
原題: Human-Aided Trajectory Planning for Automated Vehicles through Teleoperation and Arbitration Graphs ／ Nick Le Large, David Brecht, Willi Poh 他
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