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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 →- 論文状態推定ロボティクス
周期的軌道を飛ぶクアッドロータのニューラルデッドレコニング
周期的な軌道を飛行するクアッドロータにおいて、慣性センサの読み値をニューラルネットワークに入力して位置ベクトルを直接推定し、屋内・屋外で従来の深層学習手法より高精度なデッドレコニングを実現した。
原題: Quadrotor Neural Dead Reckoning in Periodic Trajectories ／ Shira Massas, Itzik Klein
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
協調型非ホロノミック移動マニピュレータの動作計画
非ホロノミック移動マニピュレータが協調して物体を運搬するための、動的環境でリアルタイム実行可能な動作計画フレームワークを提案。楕円ベースの凸領域生成とNMPCを組み合わせ、移動台車とアームの運動を同時に計画する。
原題: Motion Planning of Cooperative Nonholonomic Mobile Manipulators ／ Keshab Patra, Arpita Sinha, Anirban Guha
日本語で読む → - 論文筋骨格ヒューマノイドロボティクス
筋骨格ヒューマノイド上肢における伸張反射の応用：保護行動、姿勢安定性、能動的誘導
筋骨格ヒューマノイドの上肢に伸張反射を実装し、保護行動や姿勢安定性、能動的誘導といった応用可能性を検討した研究。
原題: Applications of Stretch Reflex for the Upper Limb of Musculoskeletal Humanoids: Protective Behavior, Postural Stability, and Active Induction ／ Kento Kawaharazuka, Yuya Koga, Kei Tsuzuki 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
ギブス確率場に基づく効率的な群れ制御の学習
ギブス確率場を用いたマルチエージェント強化学習により、混雑環境でも約99%の成功率で効率的な分散群れ制御を実現した。
原題: Learning Efficient Flocking Control based on Gibbs Random Fields ／ Dengyu Zhang, Chenghao, Feng Xue 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
Wheeled Lab：低コスト・オープンソース車輪型ロボティクスのためのモダンなSim2Real
オープンソースの車輪型ロボットとIsaac Labを統合したエコシステムを構築し、ドリフト制御・起伏走行・視覚ナビゲーションのゼロショット方策を実現した。
原題: Wheeled Lab: Modern Sim2Real for Low-cost, Open-source Wheeled Robotics ／ Tyler Han, Preet Shah, Sidharth Rajagopal 他
日本語で読む → - 論文衝突検出ロボティクス
構成空間クリアランスから特徴空間マージンへ：学習ベース衝突検出のサンプル複雑度
SVMを用いた衝突検出のサンプル複雑度を理論的に解析し、ロボットのクリアランスに基づく保証付きアルゴリズムを提案した論文。
原題: From Configuration-Space Clearance to Feature-Space Margin: Sample Complexity in Learning-Based Collision Detection ／ Sapir Tubul, Aviv Tamar, Kiril Solovey 他
日本語で読む → - 論文動作計画ロボティクス
複数予測下での遅延意思決定型動作計画
交通エージェントの複数の将来行動予測と確率を考慮し、最大エントロピー定式化に基づく遅延意思決定をモデル予測制御として二次計画問題で解く動作計画手法を提案し、シミュレーションと移動ロボットで検証した。
原題: Delayed-Decision Motion Planning in the Presence of Multiple Predictions ／ David Isele, Alexandre Miranda Anon, Faizan M. Tariq 他
日本語で読む → - 論文ロボット制御ロボティクス
情報フィードバック方策のための最小十分構造
ロボットが物理世界で目的を達成するために必要な内部システムとセンサの十分構造を明らかにし、情報フィードバック方策が存在するための必要十分条件を導出した。
原題: Minimally sufficient structures for information-feedback policies ／ Basak Sakcak, Vadim K. Weinstein, Kalle G. Timperi 他
日本語で読む → - 論文飛行制御/強化学習ロボティクス
深層強化学習によるソフトアクチュエータ昆虫サイズ飛行ロボットのホバリング飛行
遅延や不確かさに対処するため、状態行動再マッチング付き行動クローニングとPPOを組み合わせた深層強化学習制御器を設計し、720mgと850mgのソフト駆動昆虫サイズ飛行ロボットでゼロショットホバリングを実現した。
原題: Hovering Flight of Soft-Actuated Insect-Scale Micro Aerial Vehicles using Deep Reinforcement Learning ／ Yi-Hsuan Hsiao, Wei-Tung Chen, Yun-Sheng Chang 他
日本語で読む → - 論文自己位置推定ロボティクス
量子アルゴリズムによるロボット自己位置推定
グローバーの探索アルゴリズムを2Dマップ上の自己位置推定に応用し、従来のAMCLより高速な手法を提案した研究。
原題: Robot localization aided by quantum algorithms ／ Unai Antero, Basilio Sierra, Jon Oñativia 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
ロボットと人間の協調を支援する身体装着型振動触覚ベストの情報符号化戦略
都市捜索救助（USAR）場面でロボットから操作者へリアルタイム情報を伝えるため、身体装着型振動触覚ベストの情報符号化手法を検討し、皮膚をスクリーンのように使う「セマンティックハプティクス」が学習しやすさと解釈精度を向上させることを示した。
原題: Vibrotactile information coding strategies for a body-worn vest to aid robot-human collaboration ／ Adrian Vecina Tercero, Praminda Caleb-Solly
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
フレーム転送による階層的同変方策
高レベル方策の出力を低レベル方策の座標フレームとして用いるフレーム転送インターフェースを提案し、両階層にドメイン対称性を組み込んだ階層的同変方策を実現した。複雑なロボットマニピュレーションで最先端性能を達成。
原題: Hierarchical Equivariant Policy via Frame Transfer ／ Haibo Zhao, Dian Wang, Yizhe Zhu 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
UR10ロボットの動的モデルとROS2統合
産業用ロボットUR10の動的パラメータを三段階で同定し、ROS2ソフトウェアと統合して制御・計画に利用可能にした研究。
原題: The Dynamic Model of the UR10 Robot and its ROS2 Integration ／ Vincenzo Petrone, Enrico Ferrentino, Pasquale Chiacchio
日本語で読む → - 論文筋骨格ヒューマノイドロボティクス
筋断裂を補償する冗長性最大化による筋骨格ヒューマノイドの設計最適化
筋骨格ヒューマノイドにおいて、1本の筋が断裂しても動作を継続できるよう、断裂時に発揮可能な最小トルクを最大化する筋配置設計最適化手法を提案し、Musashiの肘でシミュレーションと実機により有効性を確認した。
原題: Design Optimization of Musculoskeletal Humanoids with Maximization of Redundancy to Compensate for Muscle Rupture ／ Kento Kawaharazuka, Yasunori Toshimitsu, Manabu Nishiura 他
日本語で読む → - 論文遠隔操作HCI
ROADS: 道路工事区間における自動運転車の遠隔操作インタラクション概念の体系的比較
自動運転車の遠隔操作インターフェースとして経路計画・軌道誘導・ウェイポイント誘導の3方式を実装し、被験者23名で比較したところ、経路計画が最も好まれた。
原題: Introducing ROADS: A Systematic Comparison of Remote Control Interaction Concepts for Automated Vehicles at Road Works ／ Mark Colley, Jonathan Westhauser, Jonas Andersson 他
日本語で読む → - 論文ロバスト強化学習/ベンチマーク機械学習
Robust Gymnasium：ロバスト強化学習のための統合モジュラー型ベンチマーク
ロバスト強化学習の標準ベンチマークが不足している問題に対し、エージェントの観測・報酬・行動・環境の多様な撹乱をサポートする60以上のタスク環境を備えた統合ベンチマークを提案し、既存手法を評価した。
原題: Robust Gymnasium: A Unified Modular Benchmark for Robust Reinforcement Learning ／ Shangding Gu, Laixi Shi, Muning Wen 他
日本語で読む → - 論文交通流モデリングロボティクス
知識とデータの融合による車両プラトーン動態モデリング：物理エンコード深層学習アプローチ
物理パラメータを組み込んだ深層学習ネットワークで車両群の追従挙動をモデル化し、予測精度と物理的解釈性を両立させた研究。
原題: Knowledge-data fusion dominated vehicle platoon dynamics modeling and analysis: A physics-encoded deep learning approach ／ Hao Lyu, Yanyong Guo, Pan Liu 他
日本語で読む → - 論文モデル予測制御ロボティクス
モデル予測制御のための無限ホライズン価値関数近似
制約付き最適制御問題の無限ホライズン価値関数をニューラルネットワークで近似し、モデル予測制御の終端コストとして用いることで大域的な安定性を実現する手法を提案。
原題: Infinite-Horizon Value Function Approximation for Model Predictive Control ／ Armand Jordana, Sébastien Kleff, Arthur Haffemayer 他
日本語で読む → - 論文ヒューマンロボット協調機械学習
インタラクティブ知能によるロボット汎化の再定義
ロボット基盤モデルを単独意思決定型から人間と協調する対話型マルチエージェントへと拡張すべきだと主張し、神経科学に着想を得た4モジュール構成のアーキテクチャを提案したポジションペーパー。
原題: Redefining Robot Generalization Through Interactive Intelligence ／ Sharmita Dey
日本語で読む → - 論文マルチモーダル知覚ロボティクス
深層学習による視覚・超音波ロボットシステム：製造現場におけるガス漏れとアーク放電の検知
視覚検出とビームフォーミング強化した超音波解析を融合し、ロボット搭載の深層学習でガス漏れとアーク放電を高精度に検知・分類するシステムを提案した。
原題: Vision-Ultrasound Robotic System based on Deep Learning for Gas and Arc Hazard Detection in Manufacturing ／ Jin-Hee Lee, Dahyun Nam, Robin Inho Kee 他
日本語で読む → - 論文運動計画ロボティクス
格子理論から見たロボット運動計画のための効果的サンプリング
格子理論と(δ,ε)-完全性を活用し、A_d*格子に基づく決定論的サンプリングを導入することで、複雑な運動計画問題において既存手法より少なくとも一桁高速化を実現した。
原題: Effective Sampling for Robot Motion Planning Through the Lens of Lattices ／ Itai Panasoff, Kiril Solovey
日本語で読む → - 論文義手制御ロボティクス
Hannes義手における連続的な手首制御：視覚に基づく共有自律フレームワーク
視覚情報を活用した共有自律制御により、義手の手首関節を連続的に動かし、対象物への自然なアプローチと把持を可能にするシステムを提案した。
原題: Continuous Wrist Control on the Hannes Prosthesis: a Vision-based Shared Autonomy Framework ／ Federico Vasile, Elisa Maiettini, Giulia Pasquale 他
日本語で読む → - 論文オフラインRL機械学習
学習された時間的抽象化による確率的環境でのスケーラブルな意思決定
VQ-VAEで時間的に拡張されたマクロ行動を学習し、MCTSと組み合わせることで、確率的な連続制御タスクや高次元ロボットハンド操作において効率的に計画を行うオフラインRL手法L-MAPを提案した。
原題: Scalable Decision-Making in Stochastic Environments through Learned Temporal Abstraction ／ Baiting Luo, Ava Pettet, Aron Laszka 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
MuJoCo Playground：ロボット学習のためのオープンソースフレームワーク
MJX上に構築された完全オープンソースのロボット学習フレームワークで、単一GPUで数分以内に方策を訓練でき、四足歩行・ヒューマノイド・多指ハンド・ロボットアームなど多様なプラットフォームでゼロショットsim-to-real転移を実現する。
原題: MuJoCo Playground ／ Kevin Zakka, Baruch Tabanpour, Qiayuan Liao 他
日本語で読む → - 論文手術シミュレーションロボティクス
CRESSim-MPM: 切開と縫合に対応した手術軟組織シミュレーションのためのマテリアルポイント法ライブラリ
手術支援AIの学習用に、切開や縫合といった複雑な軟組織挙動をGPUでリアルタイムにシミュレーションできるMPMライブラリを開発し、Unityに統合した。
原題: CRESSim-MPM: A Material Point Method Library for Surgical Soft Body Simulation with Cutting and Suturing ／ Yafei Ou, Mahdi Tavakoli
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 → - 論文マニピュレーションロボティクス
滑りを利用した非把持マニピュレーションのための強化学習手法
物体を把持せずに滑らせて操作するため、DDPG強化学習と摩擦推定を組み合わせ、シミュレーションから実機へのゼロショット転移を実現した研究。
原題: A Reinforcement Learning Approach to Non-prehensile Manipulation through Sliding ／ Hamidreza Raei, Elena De Momi, Arash Ajoudani
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
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