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: 2025/1/1 ／ 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 →- 論文農業自律化cs.CY
農業分野における自律化への業界連携の取り組み：VDMAとAEFの協働が分野横断的な調和の複雑さをどう促進するか
農業の自律技術導入に向け、VDMAとAEFの協働イニシアチブが安全性・検証・責任配分などの課題にどう取り組んでいるかを概観し、Agri-ODDを軸にユースケース記述やリスク分析を統合する枠組みを提示した論文。
原題: Agricultural Industry Initiatives on Autonomy: How collaborative initiatives of VDMA and AEF can facilitate complexity in domain crossing harmonization needs ／ Georg Happich, Alexander Grever, Julius Schöning
日本語で読む → - 論文医療ロボティクスロボティクス
網膜硝子体手術用トロカールへの直線器具挿入におけるロボットアプローチ手法の評価
7自由度ロボットアームを用いてトロカールに微細器具をドッキングさせる3つの手法（完全共同操作、ハイブリッド共同操作/遠隔操作、カメラ支援ハイブリッド）を比較し、ハイブリッド手法が成功率と作業負荷の面で優れることを示した。
原題: Evaluating Robotic Approach Techniques for the Insertion of a Straight Instrument into a Vitreoretinal Surgery Trocar ／ Ross Henry, Martin Huber, Anestis Mablekos-Alexiou 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
GazeGrasp: ウェアラブル視線インターフェースによるDNN駆動ロボット把持
ESP32カメラとMediaPipe・YOLOv8を組み合わせ、視線で協働ロボットを操作して物体を把持する支援システムを開発し、磁気スナップ効果で作業効率を31%改善した。
原題: GazeGrasp: DNN-Driven Robotic Grasping with Wearable Eye-Gaze Interface ／ Issatay Tokmurziyev, Miguel Altamirano Cabrera, Luis Moreno 他
日本語で読む → - 論文自動運転意思決定ロボティクス
対話型自動運転におけるシナリオベース意思決定の合理的基準による評価：サーベイ
自動運転の対話型意思決定に用いられる深層強化学習アルゴリズムを、高速道路・合流・ラウンドアバウト・無信号交差点などのシナリオ別に整理し、複数の観点から評価したサーベイ。
原題: Evaluating Scenario-based Decision-making for Interactive Autonomous Driving Using Rational Criteria: A Survey ／ Zhen Tian, Zhihao Lin, Dezong Zhao 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
一般化粒子群最適化を用いたマルチコプターUAV編隊の経路計画
複数のマルチコプターUAVが編隊を組んで周囲の表面を調査するための経路計画問題に取り組み、編隊重心の経路を一般化粒子群最適化(GEPSO)で最適化し、各機体の経路を生成する手法を提案・検証した。
原題: Path Planning for Multi-Copter UAV Formation Employing a Generalized Particle Swarm Optimization ／ Van Truong Hoang
日本語で読む → - 論文マルチロボット/3DGSロボティクス
HAMMER: 異種マルチロボット協調型セマンティックガウシアンスプラッティング
複数ロボットの非同期データストリームから、初期位置や姿勢推定器の違いを問わずにサーバ上で協調的に3Dセマンティックマップをリアルタイム構築する手法を提案。
原題: HAMMER: Heterogeneous, Multi-Robot Semantic Gaussian Splatting ／ Javier Yu, Timothy Chen, Mac Schwager
日本語で読む → - 論文センシングeess.SP
車載用DToF Lidarの測距性能分析
自動運転向けLidarの測距性能を、光学設計・デバイス選定・測定方式ごとに分析する手法を提案し、商用Lidarを比較した。
原題: Ranging Performance Analysis in Automotive DToF Lidars ／ Xiao Guo
日本語で読む → - 論文自動運転画像認識
自動運転のためのマルチモーダル大規模言語モデルの蒸留
マルチモーダルLLMの知識を視覚ベースのプランナーに蒸留し、推論時にはLLM不要で高効率かつ長尾シナリオに強い自動運転計画を実現した。
原題: Distilling Multi-modal Large Language Models for Autonomous Driving ／ Deepti Hegde, Rajeev Yasarla, Hong Cai 他
日本語で読む → - 論文感情認識画像認識
LSTMによる動画からの感情推定
MediaPipeが生成する顔のブレンドシェイプをLSTMで処理し、動画から主要な感情を推定する手法を提案。FER2013で71%の精度を達成しつつ計算コストを大幅に削減した。
原題: Emotion estimation from video footage with LSTM ／ Samer Attrah
日本語で読む → - 論文HRIロボティクス
対話AIによるロボット理解の向上：実証と実現可能性調査
ロボットの意思決定を4段階の説明レベルで対話AIに生成させ、人間の心的モデルとのずれを解消する適応的対話を協調作業で実証した。
原題: Improving robot understanding using conversational AI: demonstration and feasibility study ／ Shikhar Kumar, Yael Edan
日本語で読む → - 論文自己位置推定ロボティクス
適応的モンテカルロ法を用いたマップ環境におけるロボット自己位置推定
既知のマップ環境で適応的モンテカルロ位置推定（パーティクルフィルタ）を用いてロボットの自己位置を推定し、目標地点まで移動させる手法をROS・Gazebo・RVizで検証した。
原題: Robot localization in a mapped environment using Adaptive Monte Carlo algorithm ／ Sagarnil Das
日本語で読む → - 論文軌道予測機械学習
TrajLearn: 深層生成モデルによる軌道予測学習
六角形空間表現に基づく高次移動フローの生成モデルとビーム探索を組み合わせ、実世界の軌道データセットで最大約40%の性能向上を達成した軌道予測手法。
原題: TrajLearn: Trajectory Prediction Learning using Deep Generative Models ／ Amirhossein Nadiri, Jing Li, Ali Faraji 他
日本語で読む → - 論文社会支援ロボティクスAI
強化学習とAIエージェントを統合した認知症ケアにおける適応的なロボット対話と支援
認知症患者の認知・感情状態を確率的にモデル化し、LLMで応答を模擬するシミュレーション環境で、Pepperなどのロボットが強化学習により個別化されたケア対話を行う枠組みを提案した。
原題: Integrating Reinforcement Learning and AI Agents for Adaptive Robotic Interaction and Assistance in Dementia Care ／ Fengpei Yuan, Nehal Hasnaeen, Ran Zhang 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
Swarm-Gen: 多様で実行可能な群行動の高速生成
生成モデルと安全フィルタを組み合わせ、数十ミリ秒で多様かつ実行可能な群ロボットの軌道を生成する手法を提案。
原題: Swarm-Gen: Fast Generation of Diverse Feasible Swarm Behaviors ／ Simon Idoko, B. Bhanu Teja, K. Madhava Krishna 他
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
時空間確率的占有ヒートマップに基づく自動運転車の動的リスク評価
周囲の交通参加者の将来軌道を確率的占有ヒートマップで予測し、Coxモデルで自車との相対運動を考慮して衝突リスクを評価する手法を提案した。
原題: Dynamic Risk Assessment for Autonomous Vehicles from Spatio-Temporal Probabilistic Occupancy Heatmaps ／ Han Wang, Yuneil Yeo, Antonio R. Paiva 他
日本語で読む → - 論文マルチエージェント強化学習機械学習
不確実環境下での知識転移を用いたマルチエージェント深層強化学習による適応的目標位置推定
複数のセンシングエージェントが協調して目標を探索・検出・到達可能性を判断するMADRL手法を提案し、到達不能時の位置推定に転移学習を活用した。
原題: Adaptive Target Localization under Uncertainty using Multi-Agent Deep Reinforcement Learning with Knowledge Transfer ／ Ahmed Alagha, Rabeb Mizouni, Shakti Singh 他
日本語で読む → - 論文自動運転知覚ロボティクス
MSC-Bench: 自動運転知覚におけるマルチセンサー劣化のベンチマークと分析
カメラとLiDARの入力が個別または同時に劣化・欠損した際の自動運転知覚モデルの頑健性を評価する初の総合ベンチマークを提案し、3D物体検出6モデルとHDマップ構築4モデルを評価した。
原題: MSC-Bench: Benchmarking and Analyzing Multi-Sensor Corruption for Driving Perception ／ Xiaoshuai Hao, Guanqun Liu, Yuting Zhao 他
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 → - 論文ニューロモーフィック制御cs.NE
スパイキングニューロモーフィックハードウェアによるロボットアームの軌道補間と閉ループ制御
スパイキングニューラルネットワークを用いてロボットアームの軌道補間と閉ループ制御を行うシステムを提案し、ニューロモーフィックチップDYNAP-SE2上に実装して1関節で有効性を検証した。
原題: Towards spiking analog hardware implementation of a trajectory interpolation mechanism for smooth closed-loop control of a spiking robot arm ／ Daniel Casanueva-Morato, Chenxi Wu, Giacomo Indiveri 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 → - 論文セマンティックマッピングロボティクス
屋内身体性AIにおけるセマンティックマッピング：進展、課題、今後の方向性に関する調査
屋内ナビゲーションを行う身体性AIエージェントのためのセマンティックマップ構築手法を、構造表現と情報タイプで分類し、課題と今後の研究方向をまとめた調査論文。
原題: Semantic Mapping in Indoor Embodied AI -- A Survey on Advances, Challenges, and Future Directions ／ Sonia Raychaudhuri, Angel X. Chang
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 → - 論文群制御ロボティクス
協調型空中ロボット点検チャレンジ：異種マルチUAV計画のベンチマークと教訓
異種センサを持つ複数UAVチームによる点検のためのシミュレーションベンチマークCARICを提案し、コンペ上位チームの戦略を分析した。
原題: Cooperative Aerial Robot Inspection Challenge: A Benchmark for Heterogeneous Multi-UAV Planning and Lessons Learned ／ Muqing Cao, Thien-Minh Nguyen, Shenghai Yuan 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
属性ベースのロボット把持：データ効率の良い適応手法
物体属性を活用し、新しい対象物を素早く把持するためのエンドツーエンドモデルを提案。ゲート付き注意機構で画像とテキストを融合し、自己教師あり学習と2つの適応手法で新環境に適応する。
原題: Attribute-Based Robotic Grasping with Data-Efficient Adaptation ／ Yang Yang, Houjian Yu, Xibai Lou 他
日本語で読む → - 論文経路探索ロボティクス
4連結グリッドにおけるジャンプポイント探索経路探索
8連結向けのJPSを4連結グリッドに拡張したJPS4を提案し、障害物密度が高いマップでA*より高速に最適経路を見つけられることを示した論文。
原題: Jump Point Search Pathfinding in 4-connected Grids ／ Johannes Baum
日本語で読む → - 論文強化学習機械学習
人間整合型スキル発見：行動探索と整合性のバランス
人間のフィードバックを取り入れ、多様性と人間の価値観への整合性を同時に最適化するスキル発見フレームワークHaSDを提案し、安全で有用なスキルの発見を実現した。
原題: Human-Aligned Skill Discovery: Balancing Behaviour Exploration and Alignment ／ Maxence Hussonnois, Thommen George Karimpanal, Santu Rana
日本語で読む → - 論文LLMエージェントAI
AgentRefine: 洗練チューニングによるエージェント汎化能力の向上
LLMエージェントの汎化性能を高めるため、環境フィードバックに基づいて誤りを修正する経験を学習させるAgentRefineフレームワークを提案した。
原題: AgentRefine: Enhancing Agent Generalization through Refinement Tuning ／ Dayuan Fu, Keqing He, Yejie Wang 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
MAD-BA: 3D LiDARバンドル調整 — 不確かさモデリングから構造最適化まで
LiDARのセンサ姿勢と3D地図をサーフェル表現で同時最適化するフレームワークを提案し、不確かさモデルを導入して公開データセットで性能向上を実証した。
原題: MAD-BA: 3D LiDAR Bundle Adjustment -- from Uncertainty Modelling to Structure Optimization ／ Krzysztof Ćwian, Luca Di Giammarino, Simone Ferrari 他
日本語で読む → - 論文HRI/安全性HCI
「お母さんになってくれる？」：大規模言語モデル時代におけるソーシャルロボットの操作
LLMを搭載したソーシャルロボットに対し、ユーザーが安全機構を回避して倫理原則に反する行動を取らせる手口を調査したパイロット研究。
原題: "Can you be my mum?": Manipulating Social Robots in the Large Language Models Era ／ Giulio Antonio Abbo, Gloria Desideri, Tony Belpaeme 他
日本語で読む →