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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USV/測量ロボティクス
高流量環境での深浅測量研究に向けた双胴型無人水上艇プラットフォームの設計と実装
深浅測量研究用に、低コストな航法・制御研究用USVと高解像度マルチビームソナー搭載のデータ評価・後処理研究用USVの2機種を設計・実装した。
原題: Design and Implementation of a Dual Uncrewed Surface Vessel Platform for Bathymetry Research under High-flow Conditions ／ Dinesh Kumar, Amin Ghorbanpour, Kin Yen 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
人間との協調作業における安全性と追従性能を両立する零空間コンプライアンス制御
カルテシアンインピーダンス制御と力学系ベースの動作生成を組み合わせ、エンドエフェクタとロボット本体の両方が柔軟に人間の接触に適応しつつ、主タスクの追従性能を維持する手法を提案し、7自由度KUKA LWR IV+で検証した。
原題: A Null Space Compliance Approach for Maintaining Safety and Tracking Performance in Human-Robot Interactions ／ Zi-Qi Yang, Miaomiao Wang, Mehrdad R. Kermani
日本語で読む → - 論文エッジSLAMロボティクス
低遅延エッジSLAMのためのジョイントオフローディングとスケジューリングの統合
移動ロボットのvSLAMをエッジサーバで支援する際に、入力変動と時間変化する要求に対応するため、領域特徴予測・圧縮/オフロード統合・制約付きスケジューリングを組み合わせた新アーキテクチャを提案し、姿勢推定精度の向上と通信コストの最大47%削減を実現した。
原題: Orchestrating Joint Offloading and Scheduling for Low-Latency Edge SLAM ／ Yao Zhang, Yuyi Mao, Hui Wang 他
日本語で読む → - 論文群制御cs.MA
ConvoyLLM: LLMを用いた動的マルチレーン車群制御
大規模言語モデルを活用し、動的な高速道路環境で複数車線の車群形成・合流・離脱・護衛編成切替をリアルタイムに判断する制御手法を提案し、SUMOシミュレーションで有効性を示した。
原題: ConvoyLLM: Dynamic Multi-Lane Convoy Control Using LLMs ／ Liping Lu, Zhican He, Duanfeng Chu 他
日本語で読む → - 論文宇宙ロボティクス/群制御ロボティクス
自律型衛星点検の評価：能動的戦略と受動的戦略の比較
衛星による宇宙物体の点検において、受動的な自然運動周回と強化学習による能動的な航法を燃料消費と表面被覆率で比較し、それぞれが有利となる条件をシミュレーションで明らかにした。
原題: Assessing Autonomous Inspection Regimes: Active Versus Passive Satellite Inspection ／ Joshua Aurand, Christopher Pang, Sina Mokhtar 他
日本語で読む → - 論文タスク・動作計画ロボティクス
位置推定失敗に耐える蛇型ロボットのリスク考慮型統合タスク・動作計画
蛇型ロボットの位置推定失敗と衝突リスクに対処するため、固有感覚のみの移動と間欠的スキャンを組み合わせたBLISSを提案し、CC-HPOMDPを混合整数線形計画問題に再定式化して高速に最適なタスク・動作計画を導出した。
原題: Risk-aware Integrated Task and Motion Planning for Versatile Snake Robots under Localization Failures ／ Ashkan Jasour, Guglielmo Daddi, Masafumi Endo 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
MARVEL: 視野制約下での大規模環境マルチロボット探索のためのマルチエージェント強化学習
カメラのような限られた視野のセンサを持つロボット群が、グラフアテンションと情報駆動型行動枝刈りを用いた分散強化学習により、大規模未知環境を協調探索する手法を提案。
原題: MARVEL: Multi-Agent Reinforcement Learning for constrained field-of-View multi-robot Exploration in Large-scale environments ／ Jimmy Chiun, Shizhe Zhang, Yizhuo Wang 他
日本語で読む → - 論文LLMエージェント/セキュリティcs.CR
ARACNE: LLMベースの自律型シェルペネトレーションテストエージェント
SSHサービスを対象に実際のLinuxシェル上でコマンドを実行する完全自律型LLMペネトレーションテストエージェントを提案し、複数LLMの活用で成功率を向上させた。
原題: ARACNE: An LLM-Based Autonomous Shell Pentesting Agent ／ Tomas Nieponice, Veronica Valeros, Sebastian Garcia
日本語で読む → - 論文医療ロボティクスロボティクス
気道閉塞に対する視覚誘導型自律切除システム
気管腫瘍の緩和的切除のため、Faster R-CNNによる気管・腫瘍のセグメンテーションと5次多項式による気管表面モデル化を用いて、気管穿孔を避けつつ自律的に腫瘍を切除するシステムを開発し、摘出組織で検証した。
原題: Autonomous Vision-Guided Resection of Central Airway Obstruction ／ M. E. Smith, N. Yilmaz, T. Watts 他
日本語で読む → - 論文車両ルーティング/最適化ロボティクス
農場における入口依存型車両ルーティング問題に対する順序付き遺伝的アルゴリズム
農場での車両ルーティングにおいて、各地点の入口位置が経路最適化に影響する問題（EDVRP）を定式化し、順序付き遺伝的アルゴリズム（OGA）を提案した。実験により、ランダム戦略や順序なし遺伝的アルゴリズムよりも優れた性能を示した。
原題: Ordered Genetic Algorithm for Entrance Dependent Vehicle Routing Problem in Farms ／ Haotian Xu, Xiaohui Fan, Jialin Zhu 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
回転同変グラフニューラルネットワークによる分散型群制御の学習
群れの力学に潜む回転同変・並進不変の対称性をGNNコントローラに組み込み、従来より70%少ない学習データと75%少ないパラメータで同等の分散型群制御を実現した。
原題: Learning Decentralized Swarms Using Rotation Equivariant Graph Neural Networks ／ Taos Transue, Bao Wang
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 → - 論文模倣学習ロボティクス
MILE: モデルベース介入学習
専門家の介入データと非介入時のフィードバックを活用し、モデルベースで介入を定式化することで、わずかな介入からロボットの模倣学習を効率的に行う手法を提案。
原題: MILE: Model-based Intervention Learning ／ Yigit Korkmaz, Erdem Bıyık
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
模倣学習のための点群と視覚表現の融合に向けて
点群とRGB画像の両方を活用する模倣学習手法FPV-Netを提案し、点群エンコーダを画像トークンで条件付けすることでRoboCasaベンチマークで最先端性能を達成した。
原題: Towards Fusing Point Cloud and Visual Representations for Imitation Learning ／ Atalay Donat, Xiaogang Jia, Xi Huang 他
日本語で読む → - 論文制御/適応制御制御
自律自転車制御のための適応型データ駆動方策最適化アプローチ
フィードバック線形化と適応型データ駆動方策最適化を組み合わせ、自律自転車のバランス制御を高精度化した研究。
原題: An Adaptive Data-Enabled Policy Optimization Approach for Autonomous Bicycle Control ／ Niklas Persson, Feiran Zhao, Mojtaba Kaheni 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
VLM生成の反復キーポイント報酬による実機-シミュレーション-実機のロボットマニピュレーション
VLMが言語指示とRGB-D観測からキーポイント間の関係に基づく報酬関数を生成・反復改善し、実世界シーンをシミュレーションで再構築してRL方策を訓練、実機へ展開する枠組みを提案。
原題: A Real-to-Sim-to-Real Approach to Robotic Manipulation with VLM-Generated Iterative Keypoint Rewards ／ Shivansh Patel, Xinchen Yin, Wenlong Huang 他
日本語で読む → - 論文SLAM/3DGSロボティクス
GARAD-SLAM: 動的環境に強いリアルタイム3DガウシアンスプラッティングSLAM
3Dガウシアンスプラッティングを用いたSLAMにおいて、ガウシアン単位の動的分割と描画ペナルティにより動的物体の影響を抑え、追跡精度と再構成品質を両立させたリアルタイムシステムを提案する。
原題: GARAD-SLAM: 3D GAussian splatting for Real-time Anti Dynamic SLAM ／ Mingrui Li, Weijian Chen, Na Cheng 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
系統的な報酬分析と視覚言語モデルによるカリキュラムを用いた高品質ロボット拭き取り政策の学習
高品質な拭き取りと迅速なタスク完了を両立するロボット拭き取り政策を、有界報酬設計と視覚言語モデルによるカリキュラム学習で実現した研究。
原題: Learning a High-quality Robotic Wiping Policy Using Systematic Reward Analysis and Visual-Language Model Based Curriculum ／ Yihong Liu, Dongyeop Kang, Sehoon Ha
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
収穫ロボットのためのマルチビジョンによる対象果実の把持点位置推定
2台のRGB-Dカメラと解析手法・機械学習モデルを組み合わせて果実の把持点を高精度に推定し、収穫ロボットの把持成功率を向上させた研究。
原題: Multi-vision-based Picking Point Localisation of Target Fruit for Harvesting Robots ／ C. Beldek, A. Dunn, J. Cunningham 他
日本語で読む → - 論文姿勢推定ロボティクス
SurgPose: 関節式ロボット手術器具の姿勢推定・追跡用データセット
紫外線反応塗料でキーポイントを付けた手術器具のステレオ動画を収集し、2D/3D姿勢推定と追跡のための約12万インスタンスのデータセットを構築した。
原題: SurgPose: a Dataset for Articulated Robotic Surgical Tool Pose Estimation and Tracking ／ Zijian Wu, Adam Schmidt, Randy Moore 他
日本語で読む → - 論文3Dアフォーダンス検出画像認識
3D-AffordanceLLM：大規模言語モデルを活用した3D世界におけるオープンボキャブラリ・アフォーダンス検出
大規模言語モデルを3Dアフォーダンス知覚に導入し、自然言語の指示からアフォーダンス領域を推論・セグメンテーションするフレームワークを提案。
原題: 3D-AffordanceLLM: Harnessing Large Language Models for Open-Vocabulary Affordance Detection in 3D Worlds ／ Hengshuo Chu, Xiang Deng, Qi Lv 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
接触安定性を考慮した分離反復サーフェスフィッティングによる把持計画
把持姿勢の最適化を回転・並進・開口幅の3段階に分離し、接触安定性と幾何学的整合性を両立させるサーフェスフィッティング手法を提案。YCB物体10種のシミュレーションで従来法より把持成功率が80%向上した。
原題: Disentangled Iterative Surface Fitting for Contact-stable Grasp Planning ／ Tomoya Yamanokuchi, Alberto Bacchin, Emilio Olivastri 他
日本語で読む → - 論文自動運転画像認識
知覚の不確かさに関する知識は自動運転エージェントの役に立つか？
自動運転エージェントに知覚の不確かさ情報を与えることで、より適応的で迅速な運転行動が可能になるかを検証した研究。
原題: Does Knowledge About Perceptual Uncertainty Help an Agent in Automated Driving? ／ Natalie Grabowsky, Annika Mütze, Joshua Wendland 他
日本語で読む → - 論文協調知覚ロボティクス
帯域適応型時空間対応付けによる協調知覚
通信帯域が動的に変化する環境で、複数ロボットが同じ物体を一貫して認識できるよう、時空間観測を段階的に選択・共有する手法を提案した。
原題: Bandwidth-Adaptive Spatiotemporal Correspondence Identification for Collaborative Perception ／ Peng Gao, Williard Joshua Jose, Hao Zhang
日本語で読む → - 論文遠隔操作/触覚ロボティクス
視覚・触覚モデル仲介型遠隔超音波検査システム
遠隔超音波検査の遅延対策として、事前取得した超音波ボリュームをリアルタイム再スライスして視覚プレビューと触覚フィードバックを同時に提示するモデル仲介型遠隔操作を提案し、1000msの往復遅延まで操作負担と完了時間を補償できることを示した。
原題: Visual-Haptic Model Mediated Teleoperation for Remote Ultrasound ／ David Black, Maria Tirindelli, Septimiu Salcudean 他
日本語で読む → - 論文経路追従/安全制御ロボティクス
制御バリア関数を用いた車両型ロボットの大域的経路不変性を保証する安全ハイブリッド制御フレームワーク
障害物を避けつつ目標経路へ収束し、一度到達したら経路から外れない「経路不変性」を保証する車両型ロボット向けのハイブリッド制御手法を提案した。制御バリア関数で特異点を回避し、既存の追従制御器と組み合わせて大域的収束と安全性を両立する。
原題: A Safe Hybrid Control Framework for Car-like Robot with Guaranteed Global Path-Invariance using a Control Barrier Function ／ Nan Wang, Adeel Akhtar, Ricardo G. Sanfelice
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
時変空間プロセスに対する分散カバレッジ制御
時間とともに変化する未知の空間密度分布に対し、ガウス過程で場をモデル化しつつ探索と活用のバランスを動的に調整する、完全分散型のマルチロボットカバレッジ制御手法を提案した。
原題: Distributed Coverage Control for Time-Varying Spatial Processes ／ Federico Pratissoli, Mattia Mantovani, Amanda Prorok 他
日本語で読む → - 論文マルチエージェント運動計画ロボティクス
ロボサッカーチームのためのスケーラブルで俊敏な動的運動計画の学習に向けた方策最適化
ロボサッカーのような動的環境で、異種エージェントが障害物を避けつつ目標に到達するための学習ベースの動的ナビゲーションモデルを提案し、簡単な環境で有効性を示した。
原題: Towards Learning Scalable Agile Dynamic Motion Planning for Robosoccer Teams with Policy Optimization ／ Brandon Ho, Batuhan Altundas, Matthew Gombolay
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
運転シナリオにおけるインタラクティブ性の指標としてのサプライズポテンシャル
自動運転車の評価に重要なインタラクティブな運転シナリオを、他車への「驚き」の度合いで定量化する新指標を提案し、人間の選好と高い相関を示した。
原題: Surprise Potential as a Measure of Interactivity in Driving Scenarios ／ Wenhao Ding, Sushant Veer, Karen Leung 他
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