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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: 2025/1/1 ／ 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 →- 論文ソーシャルロボットロボティクス
ASD児童を対象とした長期在宅ソーシャルロボット介入における視線行動
自閉スペクトラム症児とその養育者を対象に、ソーシャルロボットを用いた1ヶ月間の在宅介入を行い、ロボットの視線を追う行動や自発的なアイコンタクト・共同注意が増加することを示した研究。
原題: Gaze Behavior During a Long-Term, In-Home, Social Robot Intervention for Children with ASD ／ Rebecca Ramnauth, Frederick Shic, Brian Scassellati
日本語で読む → - 論文対話ロボットHCI
会話ロボットにおける割り込み処理
ユーザーの割り込みを意図（協力的同意・支援・明確化・妨害）に応じてリアルタイムに検出・処理するシステムを構築し、LLM搭載ソーシャルロボットに統合して有効性を検証した。
原題: Interruption Handling for Conversational Robots ／ Shiye Cao, Jiwon Moon, Amama Mahmood 他
日本語で読む → - 論文軌道計画math.OC
集合値測定不確かさを考慮した推定認識型軌道最適化
状態依存の集合値測定不確かさを考慮し、推定精度を最大化する軌道を生成する最適化フレームワークを提案。視覚推定や衛星ランデブーに応用。
原題: Estimation-Aware Trajectory Optimization with Set-Valued Measurement Uncertainties ／ Aditya Deole, Mehran Mesbahi
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
自律走行車両評価のためのマルチフラクタル地形生成
3Dワイエルシュトラス・マンデルブロ関数を用いて粗さを制御したオフロード地形を生成し、フラクタル次元が自律走行車両の走破性能に与える影響を評価した。
原題: Multifractal Terrain Generation for Evaluating Autonomous Off-Road Ground Vehicles ／ Casey D. Majhor, Jeremy P. Bos
日本語で読む → - 論文飛行制御制御
移動プラットフォームへのオプティックフロー誘導着陸のためのイベントベース適応Koopmanフレームワーク
単眼カメラのオプティックフローからKoopman線形モデルを構築し、イベント駆動型MPCとオンライン適応で移動プラットフォームへの軟着陸を実現する手法を提案。
原題: Event-Based Adaptive Koopman Framework for Optic Flow-Guided Landing on Moving Platforms ／ Bazeela Banday, Chandan Kumar Sah, Jishnu Keshavan
日本語で読む → - 論文カバレッジ経路計画ロボティクス
長距離センサ情報を用いた自律移動パトロールロボットのための高速再訪カバレッジ経路計画
限られたセンサ範囲のUGVパトロール向けに、貪欲法で最大カバレッジのウェイポイントを提案し、ランダム探索で再訪時間を最小化する経路計画アルゴリズムを提案。シミュレーションで既存手法より経路長21%以上、再訪時間33%以上削減した。
原題: Fast-Revisit Coverage Path Planning for Autonomous Mobile Patrol Robots Using Long-Range Sensor Information ／ Srinivas Kachavarapu, Tobias Doernbach, Reinhard Gerndt
日本語で読む → - 論文イベントカメラ/検出・追跡画像認識
TOFFE：イベントカメラによる時間ビン化物体フローで高速・省エネな物体検出と追跡
イベントカメラの出力をスパイキングニューラルネットと通常のニューラルネットを組み合わせて処理し、物体の姿勢・方向・速度を推定する軽量フレームワークを提案した論文。
原題: TOFFE -- Temporally-binned Object Flow from Events for High-speed and Energy-Efficient Object Detection and Tracking ／ Adarsh Kumar Kosta, Amogh Joshi, Arjun Roy 他
日本語で読む → - 論文リサイクルロボティクス画像認識
粗大廃棄物の自律リサイクルに向けたマルチスペクトル画像AIロボットシステムの初期教訓
粗大廃棄物の選別を自動化するため、UV・可視・近赤外・短波赤外のマルチスペクトル画像で材料分類を行い、油圧重機をAIで自律制御するシステムを検討した。
原題: First Lessons Learned of an Artificial Intelligence Robotic System for Autonomous Coarse Waste Recycling Using Multispectral Imaging-Based Methods ／ Timo Lange, Ajish Babu, Philipp Meyer 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
編隊形成を考慮したTeaching-Learning-Based OptimizationによるUAV群の経路計画
UAV群が三角形の編隊を維持しながら飛行するための経路計画を最適化問題として定式化し、Teaching-Learning-Based Optimizationを改良して解く手法を提案した。
原題: Path Planning for a UAV Swarm Using Formation Teaching-Learning-Based Optimization ／ Van Truong Hoang, Manh Duong Phung
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
複数航空ロボットによるケーブル吊り下げペイロードの安全かつ敏捷な輸送
複数のドローンでケーブル吊り下げ荷物を複雑環境で安全かつ敏捷に運ぶため、リアルタイム軌道計画と分散制御を提案した論文。
原題: Safe and Agile Transportation of Cable-Suspended Payload via Multiple Aerial Robots ／ Yongchao Wang, Junjie Wang, Xiaobin Zhou 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
複数エージェントによる移動目標巡回セールスマン問題のための混合整数錐計画法
複数のエージェントが時間窓内で移動する目標を訪問する問題に対し、新しい混合整数錐計画法を提案し、計算時間を最大2桁削減した。
原題: A Mixed-Integer Conic Program for the Multi-Agent Moving-Target Traveling Salesman Problem ／ Allen George Philip, Zhongqiang Ren, Sivakumar Rathinam 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
複雑な操作タスクのための把持と持ち替えの合成
点群で表された物体に対し、複雑な操作タスクをスクリューモーション列に分解し、各区間で把持可能領域を求めて持ち替えのタイミングと回数を決定する手法を提案した。
原題: Synthesizing Grasps and Regrasps for Complex Manipulation Tasks ／ Aditya Patankar, Dasharadhan Mahalingam, Nilanjan Chakraborty
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
SKIL: 意味的キーポイント模倣学習による汎化性とデータ効率に優れたマニピュレーション
視覚基盤モデルで意味的キーポイントを自動抽出し、少ないデモ数で複雑なロボット操作を模倣学習できるフレームワークを提案。
原題: SKIL: Semantic Keypoint Imitation Learning for Generalizable Data-efficient Manipulation ／ Shengjie Wang, Jiacheng You, Yihang Hu 他
日本語で読む → - 論文歩行者軌跡予測画像認識
不完全な軌跡入力に対応する時空間グラフネットワークによる歩行者軌跡予測
過去の軌跡が一部欠けていても歩行者の将来軌跡を予測できる時空間グラフネットワークSTGN-ITを提案し、静的障害物も考慮して精度を向上させた。
原題: A Spatio-temporal Graph Network Allowing Incomplete Trajectory Input for Pedestrian Trajectory Prediction ／ Juncen Long, Gianluca Bardaro, Simone Mentasti 他
日本語で読む → - 論文UAV/セマンティック通信AI
セマンティック通信に基づく知的UAVの環境認識と行動予測に関する研究
メタバース配送向けに、強化学習でドローンの資源配分を最適化し、セマンティック通信で通信コストを削減、ブロックチェーンで認証と鍵共有を実現する枠組みを提案した。
原題: Research on environment perception and behavior prediction of intelligent UAV based on semantic communication ／ Kechong Ren, Li Gao, Qi Guan
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
SLC²-SLAM: 共有潜在コードを用いた意味誘導ループ閉じ込みによるNeRF SLAM
NeRF SLAMで蓄積するドリフト誤差を抑えるため、再構成に使われる潜在コードを局所特徴として再利用し、意味情報で集約してループ検出を行う手法を提案した。
原題: SLC$^2$-SLAM: Semantic-guided Loop Closure using Shared Latent Code for NeRF SLAM ／ Yuhang Ming, Di Ma, Weichen Dai 他
日本語で読む → - 論文衝突検出cs.CG
頂点列挙による多面体衝突検出
多面体間の符号付き距離を凸最適化の最適値として定式化し、その極値点を列挙して制約化することで、二段階最適化問題における衝突検出を高信頼・高速に解く手法を提案した。
原題: Polyhedral Collision Detection via Vertex Enumeration ／ Andrew Cinar, Yue Zhao, Forrest Laine
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
ROLO-SLAM: 不整地における回転最適化LiDARのみのSLAM
不整地を走行する地上車両向けに、スキャン間の位置予測とボクセル内の球面アライメントによる回転推定を組み合わせ、LiDARのみで高精度な姿勢推定を行うSLAM手法を提案した。
原題: ROLO-SLAM: Rotation-Optimized LiDAR-Only SLAM in Uneven Terrain with Ground Vehicle ／ Yinchuan Wang, Bin Ren, Xiang Zhang 他
日本語で読む → - 論文制御・システム統合ロボティクス
姿勢操作と推力ベクトル制御を統合したフィードバック設計と実装
羽ばたき翼ロボットAerobatとスラスタ搭載二足歩行ロボットHarpyに対し、姿勢制御と推力ベクトル制御を統合する閉ループ制御系を実装し、それぞれ初の非係留飛行と予備的な非係留動歩行を実現した。
原題: Feedback Design and Implementation for Integrated Posture Manipulation and Thrust Vectoring ／ Aniket Shashikant Dhole
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
Mesh2SLAM in VR: VRアプリケーションの迅速なプロトタイピングのための高速幾何ベースSLAMフレームワーク
メッシュ幾何投影を特徴量として用いることで、計算コストを抑えつつセンサデータへの直接アクセスを回避するスパースSLAMフレームワークを提案し、VR環境での有効性を実証した。
原題: Mesh2SLAM in VR: A Fast Geometry-Based SLAM Framework for Rapid Prototyping in Virtual Reality Applications ／ Carlos Augusto Pinheiro de Sousa, Heiko Hamann, Oliver Deussen
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
VLM駆動型ビヘイビアツリーによる文脈認識型タスクプランニング
視覚言語モデル(VLM)を用いて、視覚条件を考慮したビヘイビアツリーを対話的に生成・編集し、視覚的に複雑な環境での文脈認識型ロボット動作を実現するフレームワークを提案。実世界のカフェ環境で検証した。
原題: VLM-driven Behavior Tree for Context-aware Task Planning ／ Naoki Wake, Atsushi Kanehira, Jun Takamatsu 他
日本語で読む → - 論文オンラインマッピング画像認識
MapGS: 新規視点合成によるオンラインマッピングの汎用事前学習とデータ拡張
Gaussian Splattingでシーンを再構成し、異なるセンサ構成のカメラ画像を合成してオンラインマッピングモデルを学習させることで、センサ構成の違いへの汎化性能を向上させた研究。
原題: MapGS: Generalizable Pretraining and Data Augmentation for Online Mapping via Novel View Synthesis ／ Hengyuan Zhang, David Paz, Yuliang Guo 他
日本語で読む → - 論文3D計測/インフラ点検画像認識
SAM洗練と視覚慣性LiDAR融合によるコンクリートひび割れの3Dモデリングと自動計測
DeepLabv3+とSAMを組み合わせた2Dひび割れ検出と、画像・LiDAR SLAMを融合した3D再構成により、複雑な形状でも高精度にひび割れを3D計測する手法を提案した。
原題: 3D Modeling and Automated Measurement of Concrete Cracks via Segment Anything Refinement and Visual Inertial LiDAR Fusion ／ Pengru Deng, Jiapeng Yao, Chun Li 他
日本語で読む → - 論文宇宙ロボティクス制御
可観測性グラミアンを用いた衛星近接運用における最適フィデューシャルマーカー配置
二重四元数で衛星ペアの相対運動をモデル化し、経験的可観測性グラミアンを用いて、光学測距・姿勢計測用フィデューシャルマーカーの最適配置を求めた。
原題: Optimal Fiducial Marker Placement for Satellite Proximity Operations Using Observability Gramians ／ Nicholas B. Andrews, Kristi A. Morgansen
日本語で読む → - 論文遠隔手術/状態推定ロボティクス
MOESPベースのカルマンフィルタによる触覚インターネット対応遠隔ロボット手術の位置推定精度向上
遠隔手術における患者側マニピュレータの位置推定のため、MOESP法でシステム同定した状態空間モデルとカルマンフィルタを組み合わせ、ネットワーク遅延・ジッタ・パケット損失下でも95%以上の精度を達成した。
原題: Enhanced Position Estimation in Tactile Internet-Enabled Remote Robotic Surgery Using MOESP-Based Kalman Filter ／ Muhammad Hanif Lashari, Wafa Batayneh, Ashfaq Khokhar 他
日本語で読む → - 論文3Dセグメンテーション画像認識
Waymo Open Dataset Challenge 2024 3Dセマンティックセグメンテーション部門 2位解法
LiDAR点群のセグメンテーションモデルMinkUNetに、LaserMixとPolarMixという2つの3Dデータ拡張を組み合わせたMixSeg3Dを提案し、Waymoチャレンジで2位を獲得した。
原題: The 2nd Place Solution from the 3D Semantic Segmentation Track in the 2024 Waymo Open Dataset Challenge ／ Qing Wu
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
LMMプランナと3Dスキルポリシーの統合による汎用マニピュレーション
大規模マルチモーダルモデルによる高レベル計画と3D特徴場を用いた低レベル制御を統合し、実環境のキッチンで長期的タスクの成功率を向上させたフレームワークLMM-3DPを提案。
原題: Integrating LMM Planners and 3D Skill Policies for Generalizable Manipulation ／ Yuelei Li, Ge Yan, Annabella Macaluso 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
視覚触覚センサ付きソフト第六の指：脳卒中サバイバーの日常物体操作を支援
脳卒中後の把持障害を補うため、視覚ベースの触覚センサを備えたソフトな追加ロボット指を開発し、滑り検知に応じて把持力を自動調整することで日常物体の操作を可能にした。
原題: Soft Vision-Based Tactile-Enabled SixthFinger: Advancing Daily Objects Manipulation for Stroke Survivors ／ Basma Hasanen, Mashood M. Mohsan, Abdulaziz Y. Alkayas 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
オイラーの弾性曲線解を用いた2本のロボットハンドによる平面環境での柔軟線状物体の操舵
柔軟な線状物体を2本のロボットハンドで把持し、端点の位置と接線を制御して操舵する手法を提案。オイラーの弾性曲線の閉形式解を最適制御の枠組みで導出し、自己交差回避・安定性・障害物回避の条件を解析的に求め、計画スキームに統合した。
原題: Steering Flexible Linear Objects in Planar Environments by Two Robot Hands Using Euler's Elastica Solutions ／ Aharon Levin, Elon Rimon, Amir Shapiro
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
視覚言語モデルによる計画立案とロボット支援教育への応用
視覚言語モデル(VLM)を使い、初期状態の画像と目標状態の記述からPDDL問題を自動生成するImage2PDDLを提案し、ブロックワールドなどで評価した論文。
原題: Planning with Vision-Language Models and a Use Case in Robot-Assisted Teaching ／ Xuzhe Dang, Lada Kudláčková, Stefan Edelkamp
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