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

• 論文マニピュレーションロボティクス2025/1/1

  AI統合による低コストロボット筆記システム

  Raspberry Pi Picoと3Dプリント部品、機械学習による手書き生成モデルを組み合わせ、約56ドルで高精度な人間らしい筆記を再現するロボットシステムを開発した。

  原題: Cost-Effective Robotic Handwriting System with AI Integration ／ Tianyi Huang, Richard Xiong

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• 論文Visual SLAMロボティクス2025/1/1

  自己組織化エッジコンピューティングによるVisual SLAM分散フレームワーク

  エッジ支援SLAMを、サーバ障害に強い自己組織化された完全分散型で実行できる3層アーキテクチャとして提案し、単眼ORB-SLAM3で実装・評価した。

  原題: Self-Organizing Edge Computing Distribution Framework for Visual SLAM ／ Jussi Kalliola, Lauri Suomela, Sergio Moreschini 他

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• 論文テレオペレーションロボティクス2025/1/1

  LAMS: LLMによる支援テレオペレーションの自動モード切替

  低自由度コントローラでのロボット遠隔操作において、大規模言語モデルを活用しタスク文脈に応じて制御モードを自動切替する手法を提案し、ユーザ研究で手動切替の削減と性能向上を示した。

  原題: LAMS: LLM-Driven Automatic Mode Switching for Assistive Teleoperation ／ Yiran Tao, Jehan Yang, Dan Ding 他

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• 論文制御/ナビゲーションロボティクス2025/1/1

  モデル予測パス積分による全駆動型水上船舶の自動ドッキング

  LiDARでドックを検出しながらMPPI制御で全駆動型水上船舶を自動ドッキングさせる手法を提案し、物理シミュレーションで検証した。

  原題: Model Predictive Path Integral Docking of Fully Actuated Surface Vessel ／ Akash Vijayakumar, Atmanand M A, Abhilash Somayajula

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• 論文イベントベース視覚画像認識2025/1/1

  正確なイベントタイミングを用いたイベントベース視覚による自己運動推定

  イベントカメラの出力を直接スパイキングニューラルネットワークで処理し、低遅延・低消費電力で自己運動を推定するパイプラインを提案した。

  原題: Event-based vision for egomotion estimation using precise event timing ／ Hugh Greatorex, Michele Mastella, Madison Cotteret 他

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• 論文sim2realロボティクス2025/1/1

  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

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• 論文sim2realロボティクス2025/1/1

  シミュレーションから実環境へ：実世界展開のための走行可能領域学習

  森林などの不整地でロボットの進行方向を考慮した連続的な走行可能度を推定する深層学習手法を提案し、シミュレーションのみの学習で実環境に適用できることを示した。

  原題: From Simulation to Field: Learning Terrain Traversability for Real-World Deployment ／ Fetullah Atas, Grzegorz Cielniak, Lars Grimstad

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• 論文軌道計画ロボティクス2025/1/1

  未知ダイナミクス系におけるSignal Temporal Logicタスクのゼロショット軌道計画

  システムのダイナミクスが未知でも、タスク非依存の軌道データだけで学習した拡散モデルと階層的計画により、新しいSTLタスクの実行可能な軌道をゼロショットで生成する手法を提案した。

  原題: Zero-Shot Trajectory Planning for Signal Temporal Logic Tasks ／ Ruijia Liu, Ancheng Hou, Xiao Yu 他

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• 論文建設ロボット/共有制御ロボティクス2025/1/1

  協調建設作業における収束型共有制御のための内受容ロボット

  ロボットの内部状態表現「内受容」を導入し、人間の介入を認知的不協和として扱うことで、建設現場の移動ロボットの適応的な動作計画とマルチロボット協調を実現する手法を提案した。

  原題: Interoceptive Robots for Convergent Shared Control in Collaborative Construction Work ／ Xiaoshan Zhou, Carol C. Menassa, Vineet R. Kamat

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• 論文全身マニピュレーションロボティクス2025/1/1

  RoboPanoptes: 全身視覚で全身巧緻性を実現する全方位ロボット

  ロボット表面に分散配置したカメラによる全身視覚と、全身を使った操作を可能にする視覚運動ポリシーを組み合わせ、狭所での開梱や大型物体の掃き寄せなど多様なタスクを実現した。

  原題: RoboPanoptes: The All-seeing Robot with Whole-body Dexterity ／ Xiaomeng Xu, Dominik Bauer, Shuran Song

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• 論文HRIロボティクス2025/1/1

  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

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• 論文セグメンテーション画像認識2025/1/1

  人間とロボットの協働における分布内・分布外データに対する人間の手のセグメンテーションの検証：深層アンサンブルモデルを用いて

  産業現場を模した多様な背景・手の数・手袋の有無に加え、指交差や動体ぼけといった分布外状況を含むデータセットを構築し、UNetとRefineNetの深層アンサンブルで人間の手のセグメンテーション性能を分布内・分布外の両方で評価した。

  原題: Testing Human-Hand Segmentation on In-Distribution and Out-of-Distribution Data in Human-Robot Interactions Using a Deep Ensemble Model ／ Reza Jalayer, Yuxin Chen, Masoud Jalayer 他

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• 論文タスク学習AI2025/1/1

  生データとオンライン専門家フィードバックからの帰納的ロボットタスク知識学習

  ロボットの生の実行データから帰納論理プログラミングでタスク仕様（前提条件・制約・効果）を抽出し、ユーザーフィードバックでオンライン増分改良する枠組みを提案した論文。

  原題: Inductive Learning of Robot Task Knowledge from Raw Data and Online Expert Feedback ／ Daniele Meli, Paolo Fiorini

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• 論文社会的相互作用ロボティクス2025/1/1

  ロボットファシリテータのための多人数社会的相互作用における非言語的手がかりの学習

  暗黙的模倣学習（IBC）を用いて、グループ会話における視線などの非言語的手がかりを生成するモデルを構築し、従来のMSEベースの模倣学習より優れることを示した。

  原題: Learning Nonverbal Cues in Multiparty Social Interactions for Robotic Facilitators ／ Antonio Lech Martin-Ozimek, Isuru Jayarathne, Su Larb Mon 他

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• 論文キャリブレーションロボティクス2025/1/1

  Multi-LiCa: 動きとターゲット不要のマルチLiDAR間キャリブレーションフレームワーク

  複数のLiDAR間の外部キャリブレーションを、動きや専用ターゲット、初期変換、他センサなしで自動的に行う2段階手法を提案。粗合わせに特徴ベースマッチング、微調整にGICPとコストベースマッチングを用いる。

  原題: Multi-LiCa: A Motion and Targetless Multi LiDAR-to-LiDAR Calibration Framework ／ Dominik Kulmer, Ilir Tahiraj, Andrii Chumak 他

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• 論文自動運転/形式検証制御2025/1/1

  単一スタックで多様な車両へ：自動運転ソフトウェアの安全な移植性検証

  自動運転ソフトウェアを異なるハードウェア構成の車両に移植する際の安全性を、形式的手法を用いて自動検証する手法を提案し、適応クルーズコントローラの事例で有効性を示した。

  原題: One Stack, Diverse Vehicles: Checking Safe Portability of Automated Driving Software ／ Vladislav Nenchev

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• 論文ソフトロボティクスロボティクス2025/1/1

  マルチスティフネスロボット指のための3Dプリント可能なグラデーションラティス設計

  人間の指のように硬さが異なる構造をラティス設計で再現し、3Dプリント一括造形で多段階の剛性を持つロボット指とソフトグリッパを実現した。

  原題: 3D Printable Gradient Lattice Design for Multi-Stiffness Robotic Fingers ／ Siebe J. Schouten, Tomas Steenman, Rens File 他

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• 論文自動運転/敵対的シナリオ生成機械学習2025/1/1

  LLM-attacker：大規模言語モデルによる自動運転の閉ループ敵対的シナリオ生成

  複数のLLMエージェントで敵対的交通参加者を特定・軌道最適化し、自動運転システムの性能に基づくフィードバックループで危険シナリオを反復生成する枠組みを提案。

  原題: LLM-attacker: Enhancing Closed-loop Adversarial Scenario Generation for Autonomous Driving with Large Language Models ／ Yuewen Mei, Tong Nie, Jian Sun 他

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• 論文自動運転テストロボティクス2025/1/1

  自動運転車のためのLSTMベースのテスト選択手法

  道路区間の特徴を系列データとして扱い、LSTMでテストケースを安全・危険に分類することで、自動運転の車線維持システムのテスト選択を効率化する手法を提案した。

  原題: An LSTM-based Test Selection Method for Self-Driving Cars ／ Ali Güllü, Faiz Ali Shah, Dietmar Pfahl

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• 論文マニピュレーションロボティクス2025/1/1

  RoboReflect: 曖昧な状態の物体把持のためのロボット自己内省推論フレームワーク

  大規模視覚言語モデル(LVLM)を活用し、把持失敗時にロボットが自己内省して戦略を自動修正・記憶するフレームワークを提案。曖昧な状態の物体8種で既存手法を上回る性能を示した。

  原題: RoboReflect: A Robotic Reflective Reasoning Framework for Grasping Ambiguous-Condition Objects ／ Zhen Luo, Yixuan Yang, Yanfu Zhang 他

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• 論文sim2realロボティクス2025/1/1

  同じ努力でより多くを学ぶ：ランダム化がロボット深層強化学習エージェントのロバスト性を向上させる仕組み

  sim-to-real技術である漸進的ニューラルネットワーク（PNN）のロバスト性を分析し、シミュレーション訓練中の変数ランダム化が実環境移行時の性能低下を約25%改善することを示した研究。

  原題: Learning more with the same effort: how randomization improves the robustness of a robotic deep reinforcement learning agent ／ Lucía Güitta-López, Jaime Boal, Álvaro J. López-López

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• 論文自己位置推定/3DGSロボティクス2025/1/1

  GeomGS: LiDAR誘導による幾何認識型ガウシアンスプラッティングとロボット自己位置推定

  LiDARデータを確率的に3Dガウシアンへ統合し、各点の幾何信頼度スコアを最適化することで実スケールの地図を構築し、ロボットの自己位置推定精度を高める手法を提案した。

  原題: GeomGS: LiDAR-Guided Geometry-Aware Gaussian Splatting for Robot Localization ／ Jaewon Lee, Mangyu Kong, Minseong Park 他

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• 論文HRIロボティクス2025/1/1

  汎用的な人工パーソナリティ概念に向けて：Kinovaアームへのロボットパーソナリティ実装

  人型ロボットで検証済みの認知アーキテクチャに基づくロボットパーソナリティをKinova Jaco2アームに実装し、形状によらずユーザーが異なるパーソナリティを知覚するかを協調ゲーム実験で検証した。

  原題: Toward a Universal Concept of Artificial Personality: Implementing Robotic Personality in a Kinova Arm ／ Alice Nardelli, Lorenzo Landolfi, Dario Pasquali 他

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• 論文自動運転ロボティクス2025/1/1

  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

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• 論文BCIロボティクス2025/1/1

  脳コンピュータインタフェースで操作される支援移動ロボットによる人間の運動意図の確率的推論に向けて

  BCIで操作する支援移動ロボットにおいて、ノイズの多い脳波信号からユーザの運動意図を確率的に推論する手法を提案し、GANを用いて評価した。

  原題: Towards Probabilistic Inference of Human Motor Intentions by Assistive Mobile Robots Controlled via a Brain-Computer Interface ／ Xiaoshan Zhou, Carol M. Menassa, Vineet R. Kamat

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• 論文磁気位置推定ロボティクス2025/1/1

  理論データのみで学習する軽量ニューラルネットMobilePosenetによるキャリブレーション不要な5自由度磁石位置推定

  理論モデルと実磁場の誤差を座標情報とノイズ入力で補償し、理論データのみで学習する軽量ネットワークにより、キャリブレーション不要で高精度・高速な5自由度磁石位置推定を実現した。

  原題: Theoretical Data-Driven MobilePosenet: Lightweight Neural Network for Accurate Calibration-Free 5-DOF Magnet Localization ／ Wenxuan Xie, Yuelin Zhang, Jiwei Shan 他

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• 論文連続体ロボットロボティクス2025/1/1

  連続体ロボットの形状・力統合推定：仮想仕事と多項式曲率の枠組み

  ケーブル駆動連続体ロボットにおいて、ケーブル張力と先端姿勢データから多項式曲率運動学と仮想仕事に基づく静的定式化を用いて、背骨形状と外部先端力を同時に推定する手法を提案した。

  原題: Integrated Shape-Force Estimation for Continuum Robots: A Virtual-Work and Polynomial-Curvature Framework ／ Guoqing Zhang, Zihan Chen, Long Wang

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• 論文異常検知画像認識2025/1/1

  変分オートエンコーダとOne-Class SVMを用いた歩道の危険検知

  VAEの再構成誤差で歩道上の異常を検出し、One-Class SVMで危険か非危険かを判別する歩行安全ナビゲーションシステムを提案した。

  原題: Sidewalk Hazard Detection Using Variational Autoencoder and One-Class SVM ／ Edgar Guzman, Robert D. Howe

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• 論文強化学習機械学習2025/1/1

  疎から密へ：目標指向強化学習における幼児に着想を得た報酬遷移

  幼児の学習過程に倣い、疎な報酬からポテンシャルベースの密な報酬へと遷移させる手法を提案し、ロボットアーム操作や3Dナビゲーションで学習性能とサンプル効率が向上することを示した。

  原題: From Sparse to Dense: Toddler-inspired Reward Transition in Goal-Oriented Reinforcement Learning ／ Junseok Park, Hyeonseo Yang, Min Whoo Lee 他

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• 論文安全制御制御2025/1/1

  緊急ブレーキシンプレックス：実行時到達可能性制約の急変に対応する検証可能な安全制御CPSアーキテクチャ

  制約が急変した際に、コントローラを再設計せず参照状態を最適化で変更することで、到達可能性安全を高速に回復する手法を提案した。

  原題: Emergency-Brake Simplex: Toward A Verifiably Safe Control-CPS Architecture for Abrupt Runtime Reachability Constraint Changes ／ Henghua Shen, Qixin Wang

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