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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 →- 論文歩行ロボティクス
二足歩行ロボットキャラクターの設計と制御
エンタメ向けに、表現豊かな芸術的動作と堅牢な動的移動を両立する二足歩行ロボットを設計し、強化学習ベースの制御とアニメーションエンジン、操作インターフェースを統合した。
原題: Design and Control of a Bipedal Robotic Character ／ Ruben Grandia, Espen Knoop, Michael A. Hopkins 他
日本語で読む → - 論文重要度サンプリングロボティクス
正規化フローの潜在空間探索による重要度サンプリングの改善
正規化フローの潜在空間で提案分布を更新することで、ロボティクス応用における希少事象の重要度サンプリングを効率化する手法を提案。
原題: Enhanced Importance Sampling through Latent Space Exploration in Normalizing Flows ／ Liam A. Kruse, Alexandros E. Tzikas, Harrison Delecki 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
点群密度マップを用いたLiDAR SLAMの効率的なループ閉じ込め
LiDAR搭載ロボットのためのループ閉じ込め検出手法を提案し、様々なスキャンパターンや解像度に対応しながら、屋外SLAMの精度と長期局所化を向上させる。
原題: Efficiently Closing Loops in LiDAR-Based SLAM Using Point Cloud Density Maps ／ Saurabh Gupta, Tiziano Guadagnino, Benedikt Mersch 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
ランドマーク消失を考慮した信念ロードマップ
地図作成から時間が経過してランドマークが消える可能性を考慮し、信念ロードマップを拡張して不確実性を抑えた経路計画を実現する手法を提案。
原題: Belief Roadmaps with Uncertain Landmark Evanescence ／ Erick Fuentes, Jared Strader, Ethan Fahnestock 他
日本語で読む → - 論文運動計画ロボティクス
不確実性下におけるロバスト化された時間最適点間運動計画と制御
不確実性を考慮し、固定時間グリッドの第1段階と可変時間グリッドの第2段階を組み合わせたロバスト2段階最適制御問題を定式化し、フィードバックゲインと状態共分散を最適化することで時間最適性と安全性を両立する手法を提案。
原題: Robustified Time-optimal Point-to-point Motion Planning and Control under Uncertainty ／ Shuhao Zhang, Jan Swevers
日本語で読む → - 論文遠隔手術/予測制御ロボティクス
Informerモデルを用いた遠隔ロボット手術の精度向上のための予測手法
TransformerベースのInformerと4状態HMMを組み合わせ、通信遅延やパケット損失下でもロボットアーム位置を高精度に予測する手法を提案し、JIGSAWSデータセットで90%超の精度を達成した。
原題: A Predictive Approach for Enhancing Accuracy in Remote Robotic Surgery Using Informer Model ／ Muhammad Hanif Lashari, Shakil Ahmed, Wafa Batayneh 他
日本語で読む → - 論文空中マニピュレーションロボティクス
マニピュレータ動力学を考慮したデルタアーム搭載UAVの非線形外乱オブザーバ制御
デルタアームを搭載した空中マニピュレータにおいて、非線形外乱オブザーバとハイパスフィルタを組み合わせた制御系を構築し、実機実験でエンドエフェクタのミリメートル精度と機敏な動作を実現した。
原題: NDOB-Based Control of a UAV with Delta-Arm Considering Manipulator Dynamics ／ Hongming Chen, Biyu Ye, Xianqi Liang 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
建設ロボットのためのBIM誘導ベイズ航法と自然言語安全プロンプト
自然言語コマンドの感情分析とBIMデータをベイズ統合し、建設現場でのロボット経路計画をリスクに応じて動的に調整する手法を提案した。
原題: Bayesian BIM-Guided Construction Robot Navigation with NLP Safety Prompts in Dynamic Environments ／ Mani Amani, Reza Akhavian
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
3次元環境におけるソフト成長ロボットマニピュレータの設計最適化
植物のように成長するソフトロボットの3次元タスク向け設計最適化手法を提案し、進化的計算とRank Partitioningアルゴリズムで高精度・高効率な設計を実現した。
原題: Design Optimizer for Soft Growing Robot Manipulators in Three-Dimensional Environments ／ Ahmet Astar, Ozan Nurcan, Erk Demirel 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
SpatialCoT：座標アライメントと思考連鎖による身体性タスク計画の空間推論強化
視覚言語モデルの空間推論能力を高めるため、座標の双方向アライメントと思考連鎖に基づく空間グラウンディングを組み合わせたSpatialCoTを提案し、ナビゲーションとマニピュレーションのタスクで従来手法を上回る性能を示した。
原題: SpatialCoT: Advancing Spatial Reasoning through Coordinate Alignment and Chain-of-Thought for Embodied Task Planning ／ Yuecheng Liu, Dafeng Chi, Shiguang Wu 他
日本語で読む → - 論文群制御cs.MA
リーダー・フォロワー戦略を用いた階層型強化学習によるマルチUAV空戦フレームワーク
6自由度空間でのマルチUAV空戦において、リーダー・フォロワー型マルチエージェントPPOと3層の階層構造を組み合わせ、高次元行動空間での協調戦略を学習する手法を提案した。
原題: A Hierarchical Reinforcement Learning Framework for Multi-UAV Combat Using Leader-Follower Strategy ／ Jinhui Pang, Jinglin He, Noureldin Mohamed Abdelaal Ahmed Mohamed 他
日本語で読む → - 論文マルチエージェント探索ロボティクス
地図予測と生成的エントロピーによるマルチエージェント探索
複数ロボットの探索において、拡散モデルで未知領域の地図を補完し、予測の不確実性（生成的エントロピー）が高い領域を優先探索することで、従来の情報獲得量基準より速く正確な地図を推定できる手法を提案。
原題: Map Prediction and Generative Entropy for Multi-Agent Exploration ／ Alexander Spinos, Bradley Woosley, Justin Rokisky 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
行動木とVLMに基づく多粒子集合体の反復成形
双腕ロボットとツールを使い、VLMによるタスク計画とフーリエ級数による形状表現で、散らばった粒子群を崩さずに押し集めて成形・運搬する手法を提案。
原題: Iterative Shaping of Multi-Particle Aggregates based on Action Trees and VLM ／ Hoi-Yin Lee, Peng Zhou, Anqing Duan 他
日本語で読む → - 論文自動運転計画ロボティクス
Int2Planner: 意図に基づく統合予測・計画のためのマルチモーダル動作プランナ
経路意図点を活用し、予測と計画を統合したマルチモーダル動作プランナを提案。nuPlanで最先端性能を達成し、実車でも数百kmの自動運転を実証した。
原題: Int2Planner: An Intention-based Multi-modal Motion Planner for Integrated Prediction and Planning ／ Xiaolei Chen, Junchi Yan, Wenlong Liao 他
日本語で読む → - 論文慣性センシングロボティクス
ニューラル慣性回帰ネットワークの強化：データ駆動型の視点
慣性センサの深層学習性能を向上させる13のデータ駆動型手法を定義し、6つのデータセットで評価した。回転とノイズ付加によるデータ拡張が最も効果的であることを示した。
原題: Enhancement of Neural Inertial Regression Networks: A Data-Driven Perspective ／ Victoria Khalfin Fekson, Nitsan Pri-Hadash, Netta Palez 他
日本語で読む → - 論文安全制御ロボティクス
学習による安全なロボット制御のサーベイ
ロボット学習において高性能制御と厳密な安全制約を両立させる手法を、古典制御・学習ベース・組込み設計の観点から調査したサーベイ。
原題: Survey on safe robot control via learning ／ Bassel El Mabsout
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
乗り心地向上のためのエコドライビング手法
自己組織化マップを用いてドライバーの運転スタイルを乗り心地とエコドライビングの観点から分類し、自然言語による改善提案を行う手法を提案した。
原題: An eco-driving approach for ride comfort improvement ／ Óscar Mata-Carballeira, Inés del Campo, Estibalitz Asua
日本語で読む → - 論文遠隔操作ロボットロボティクス
野生動物観察システムの実装
Wi-Fiで操作できるロボット車両とAndroid端末を用いて、危険な野生動物を近づかずに観察するシステムを開発した。
原題: Implementation Of Wildlife Observation System ／ Neethu K N, Rakshitha Y Nayak, Rashmi 他
日本語で読む → - 論文物体検出画像認識
オープンボキャブラリーモデルは建設現場のMEP要素検出に適しているか
地上ロボットに搭載したカメラで建設現場のMEP設備を検出する際、オープンボキャブラリー視覚言語モデルと微調整済み軽量閉集合検出器の性能を比較評価した。
原題: Are Open-Vocabulary Models Ready for Detection of MEP Elements on Construction Sites ／ Abdalwhab Abdalwhab, Ali Imran, Sina Heydarian 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
重心角運動量ダイナミクスを利用したヒューマノイド走行のための実時間四肢軌道最適化
ヒューマノイドロボットの走行において、飛行相中の四肢の振り軌道を重心角運動量のダイナミクスに基づいて実時間で最適化し、着地時の安定性を向上させる手法を提案した論文。
原題: Realtime Limb Trajectory Optimization for Humanoid Running Through Centroidal Angular Momentum Dynamics ／ Sait Sovukluk, Robert Schuller, Johannes Englsberger 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
OpenIN: 動的な家庭環境におけるオープン語彙インスタンス指向ナビゲーション
よく使う物とその置き場所（キャリア）の関係を表すオープン語彙のシーングラフを構築・更新し、LLMの常識と視覚言語特徴の類似度を用いて、移動する特定の物体へ効率的にナビゲートする手法を提案した。
原題: OpenIN: Open-Vocabulary Instance-Oriented Navigation in Dynamic Domestic Environments ／ Yujie Tang, Meiling Wang, Yinan Deng 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
QuadPiPS: 意味的アフォーダンス予測を用いた四足歩行の知覚情報に基づく足場計画
四足歩行ロボットのための、知覚情報を活用した足場計画フレームワーク。環境を幾何・意味的に符号化し、足場候補の選択と軌道最適化を組み合わせて安全な歩行を実現する。
原題: QuadPiPS: A Perception-informed Footstep Planner for Quadrupeds With Semantic Affordance Prediction ／ Max Asselmeier, Ye Zhao, Patricio A. Vela
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
転がり接触の経路計画問題に関するサーベイ：手法・応用・今後の課題
転がり接触系の経路計画手法を運動学的観点から整理し、単一接触から多接触スピン転がりまでを概観するとともに、転がりロボットや群ロボット、マイクロマニピュレーションなどへの応用と今後の課題を示したサーベイ。
原題: A Survey on Path Planning Problem of Rolling Contacts: Approaches, Applications and Future Challenges ／ Seyed Amir Tafrishi, Mikhail Svinin, Kenji Tahara
日本語で読む → - 論文宇宙ロボティクスロボティクス
オープンソースでモジュラーな宇宙システムに向けて：ATMOSの設計
宇宙ロボティクスの研究を再現可能にするため、オープンソースでモジュラーなソフト・ハードからなる実験室ATMOSを構築し、シミュレーションと実機の結果を比較した。
原題: Towards Open-Source and Modular Space Systems with ATMOS ／ Pedro Roque, Sujet Phodapol, Elias Krantz 他
日本語で読む → - 論文GNSS/INS統合測位ロボティクス
Wheel-GINS: 車輪搭載IMUを用いたGNSS/INS統合航法システム
車輪に取り付けたIMUとGNSSを拡張カルマンフィルタで統合し、GNSS遮蔽時でも長期的に高精度な自己位置推定を実現するシステムを提案した。
原題: Wheel-GINS: A GNSS/INS Integrated Navigation System with a Wheel-mounted IMU ／ Yibin Wu, Jian Kuang, Xiaoji Niu 他
日本語で読む → - 論文強化学習ロボティクス
部分的微分可能報酬に対する改良型時間逆伝播
部分的にしか微分できない報酬でも、Q値関数を活用して勾配バイアスを軽減し、ドローンの制御方策を効率的に学習する手法を提案。
原題: ABPT: Amended Backpropagation through Time with Partially Differentiable Rewards ／ Fanxing Li, Fangyu Sun, Tianbao Zhang 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
デジタルツイン同期によるSim-RLエージェントと実時間ロボット積層造形制御の橋渡し
UnityとROS2を連携したデジタルツイン上でSAC強化学習を行い、転移学習で実機のロボット積層造形制御に適応させる枠組みを提案した。
原題: Digital Twin Synchronization: Bridging the Sim-RL Agent to a Real-Time Robotic Additive Manufacturing Control ／ Matsive Ali, Sandesh Giri, Sen Liu 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
TERA: 地形掘削ロボット自律性のためのシミュレーション環境
Unity3DとAGXを用いて、掘削機の知覚から動作までの完全自律性を研究するための拡張可能なシミュレータTERAを開発し、履帯変形や地形ごとの速度、実機との類似性、経路誤差で評価した。
原題: TERA: A Simulation Environment for Terrain Excavation Robot Autonomy ／ Christo Aluckal, Roopesh Vinodh Kumar Lal, Sean Courtney 他
日本語で読む → - 論文最適化ロボティクス
制約付き非線形ロボット問題のための効率的な数値関数最適化フレームワーク
制約付きブラックボックス最適化問題に対し、一次勾配法と制約ヤコビアン空間への零空間射影による制約優先化を組み合わせたC++実装の最適化フレームワークを提案。
原題: An Efficient Numerical Function Optimization Framework for Constrained Nonlinear Robotic Problems ／ Sait Sovukluk, Christian Ott
日本語で読む → - 論文ヒューマンロボットインタラクション画像認識
ヒューマノイドロボットSurena-Vへのペルシア語リップリーディング統合
ペルシア語のリップリーディングデータセットを構築し、顔ランドマーク追跡とCNN+LSTMの2手法を比較、LSTMが89%の精度でSurena-Vに実装されリアルタイム対話に成功した。
原題: Integrating Persian Lip Reading in Surena-V Humanoid Robot for Human-Robot Interaction ／ Ali Farshian Abbasi, Aghil Yousefi-Koma, Soheil Dehghani Firouzabadi 他
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