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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: 2024/11/1 ／ 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 →- 論文ヒューマンロボットインタラクションロボティクス
息をのむ8時間：人間とロボットの表現性を対比させるパフォーマンス
産業用ロボットアームと人間のダンサーが8時間にわたって共演するパフォーマンスを実現するため、正弦波運動や深層学習による人間のポーズ追跡、教示モードでの即興動作を組み合わせたロボット制御技術を開発した。
原題: Breathless: An 8-hour Performance Contrasting Human and Robot Expressiveness ／ Catie Cuan, Tianshuang Qiu, Shreya Ganti 他
日本語で読む → - 論文強化学習AI
生得的価値駆動強化学習による認知モデリング
生得的価値に基づく内発的動機を組み込んだ強化学習IVRLを提案し、VIZDoomでDQNやA2Cなどの既存手法より優れた性能を示した。
原題: Innate-Values-driven Reinforcement Learning based Cognitive Modeling ／ Qin Yang
日本語で読む → - 論文自動運転/知覚ロボティクス
V-CAS: ビジョントランスフォーマーを用いたマルチカメラストリームによるリアルタイム車両衝突回避システム
複数カメラ映像からRT-DETRとDeepSORTで車両を検出・追跡し、速度推定とブレーキランプ検出を組み合わせて衝突リスクを評価、Jetson Orin Nano上で適応制動を行うリアルタイム衝突回避システムを開発した。
原題: V-CAS: A Realtime Vehicle Anti Collision System Using Vision Transformer on Multi-Camera Streams ／ Muhammad Waqas Ashraf, Ali Hassan, Imad Ali Shah
日本語で読む → - 論文模倣学習/強化学習ロボティクス
BMP：Bスプラインと運動プリミティブの橋渡し
Bスプラインを運動プリミティブとして再定式化し、境界条件の充足と軌道分布の高次統計の両立を可能にしたBMPを提案。模倣学習と強化学習で既存手法より高い表現力と適用性を示した。
原題: BMP: Bridging the Gap between B-Spline and Movement Primitives ／ Weiran Liao, Ge Li, Hongyi Zhou 他
日本語で読む → - 論文sim2real画像認識
ReconDreamer: オンライン修復による走行シーン再構成のための世界モデル構築
世界モデルの知識を段階的に統合し、オンライン修復でアーティファクトを抑えることで、車線変更などの大規模な操作を含む走行シーンを高品質に再構成する手法を提案。
原題: ReconDreamer: Crafting World Models for Driving Scene Reconstruction via Online Restoration ／ Chaojun Ni, Guosheng Zhao, Xiaofeng Wang 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
ManiSkill-ViTac 2025：視覚と触覚を用いたマニピュレーション技能学習チャレンジ
触覚と視覚を融合させた接触の多いマニピュレーション技能学習を競うチャレンジを開催し、触覚操作・視触覚融合・触覚センサ設計の3部門で評価する。
原題: ManiSkill-ViTac 2025: Challenge on Manipulation Skill Learning With Vision and Tactile Sensing ／ Chuanyu Li, Renjun Dang, Xiang Li 他
日本語で読む → - 論文水中通信ロボティクス
BlueME: 小型磁電アンテナを用いた堅牢な水中ロボット間通信
小型磁電アンテナアレイを用いて水中でロボット間のVLF通信を実現し、700m以上の距離で10Wの低電力動作を実海域で実証した。
原題: BlueME: Robust Underwater Robot-to-Robot Communication Using Compact Magnetoelectric Antennas ／ Mehron Talebi, Sultan Mahmud, Adam Khalifa 他
日本語で読む → - 論文外骨格/歩行ロボティクス
歩行モード遷移：下肢外骨格におけるシステム・ユーザー固有の変動性への対処
下肢外骨格の歩行モード遷移検出において、ユーザーやシステムの違いによる変動性に対応するため、統計ベースとベイズ最適化の2手法で有限状態機械分類器を適応させ、精度を最大80%向上させた。
原題: Locomotion Mode Transitions: Tackling System- and User-Specific Variability in Lower-Limb Exoskeletons ／ Andrea Dal Prete, Zeynep Özge Orhan, Anastasia Bolotnikova 他
日本語で読む → - 論文経路計画・制御ロボティクス
農業車両のための経路追従ハイブリッドA*と階層型MPCフレームワーク
農業車両の畝間移動において、経路追従ハイブリッドA*と階層型MPCを組み合わせ、曲率制約と全身衝突回避を守りつつ参照経路への追従精度を高める手法を提案した。
原題: Path-Tracking Hybrid A* and Hierarchical MPC Framework for Autonomous Agricultural Vehicles ／ Mingke Lu, Han Gao, Haijie Dai 他
日本語で読む → - 論文自己位置推定ロボティクス
Reliable-loc: 検証可能な手がかりに基づく大規模街路シーンでの堅牢な逐次LiDARグローバル自己位置推定
大規模屋外環境でのLiDARグローバル自己位置推定の脆弱性に対処するため、空間的・時間的に検証可能な手がかりを活用したMCLベースの手法を提案し、30km超のデータセットで有効性を示した。
原題: Reliable-loc: Robust sequential LiDAR global localization in large-scale street scenes based on verifiable cues ／ Xianghong Zou, Jianping Li, Weitong Wu 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
DexH2R: 人間からロボットへのタスク指向巧みな操作
人間の手の動きをロボットハンドに再ターゲットし、タスク指向の残差行動ポリシーを学習させることで、テレオペレーションなしに巧みな操作を実現するフレームワーク。
原題: DexH2R: Task-oriented Dexterous Manipulation from Human to Robots ／ Shuqi Zhao, Xinghao Zhu, Yuxin Chen 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
目標条件付き探索による動画モデルの行動への接地
大規模動画モデルを自己探索によって連続行動に直接接地させ、報酬や行動ラベルなしで複雑なタスクを解くフレームワークを提案した。
原題: Grounding Video Models to Actions through Goal Conditioned Exploration ／ Yunhao Luo, Yilun Du
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
行動クローニングの分布外汎化のための問題空間変換
ロボットマニピュレーションにおける行動クローニングの分布外汎化性能を向上させるため、姿勢同変性や局所性といった特性を利用した問題空間の変換を提案し、シミュレーションと実機実験で有効性を示した。
原題: Problem Space Transformations for Out-of-Distribution Generalisation in Behavioural Cloning ／ Kiran Doshi, Marco Bagatella, Stelian Coros
日本語で読む → - 論文強化学習機械学習
バッチ更新・ターゲットネットワーク・リプレイバッファ不要の深層方策勾配法
リプレイバッファやバッチ更新を使わず、最新サンプルのみで学習するインクリメンタルな深層方策勾配法AVGを提案し、実ロボットでの有効性を示した。
原題: Deep Policy Gradient Methods Without Batch Updates, Target Networks, or Replay Buffers ／ Gautham Vasan, Mohamed Elsayed, Alireza Azimi 他
日本語で読む → - 論文自律実験/材料探索ロボティクス
半導体特性の自律接触マッピングのための自己教師ありロボットシステム
自己教師ありCNNとグラフベースの経路計画を用いて、ペロブスカイト薄膜の光伝導度を接触測定で自律的に空間マッピングするロボットシステムを開発した。
原題: A Self-Supervised Robotic System for Autonomous Contact-Based Spatial Mapping of Semiconductor Properties ／ Alexander E. Siemenn, Basita Das, Kangyu Ji 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
触覚に基づくロボット指の力推定と相互作用制御
触覚センサアレイのデータ効率的なキャリブレーションにより、ロボットハンドの複雑な表面でも高精度な力推定を実現し、100Hzのアドミタンス制御ループで相互作用力追従を可能にした。
原題: Tactile-based force estimation for interaction control with robot fingers ／ Elie Chelly, Andrea Cherubini, Philippe Fraisse 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
不確かな慣性パラメータを持つ物体のロバスト非把持搬送
慣性パラメータが不確かな物体をトレイ上で運ぶ「ウェイター問題」において、不確かさにロバストな制約を運動計画に組み込み、実機で56cmの物体を落とさず高速搬送できることを示した。
原題: Robust Nonprehensile Object Transportation with Uncertain Inertial Parameters ／ Adam Heins, Angela P. Schoellig
日本語で読む → - 論文状態推定ロボティクス
飛翔マイクロロボットの組込み状態推定を評価するハードウェア・イン・ザ・ループ手法
100mgの羽ばたき型マイクロ飛翔ロボットRoboBeeの飛行軌道を再現するHWIL試験環境を構築し、機載センサによる高度・姿勢推定のための拡張カルマンフィルタを評価した。
原題: Hardware-in-the-Loop for Characterization of Embedded State Estimation for Flying Microrobots ／ Aryan Naveen, Jalil Morris, Christian Chan 他
日本語で読む → - 論文故障診断ロボティクス
自動運転システムのためのモジュール式故障診断フレームワーク
自動運転システムの異種コンポーネントを対象に、状態と依存関係を考慮したモジュール式の故障診断フレームワークを提案し、自動運転シャトルバスで評価した。
原題: Modular Fault Diagnosis Framework for Complex Autonomous Driving Systems ／ Stefan Orf, Sven Ochs, Jens Doll 他
日本語で読む → - 論文状態推定ロボティクス
マルチステート制約カルマンフィルタの即時更新戦略
MSCKFにおいて、遅延更新ではなく再構成した3D特徴点と観測制約に基づく即時更新を導入し、推定精度を向上させる手法を提案・検証した。
原題: An Immediate Update Strategy of Multi-State Constraint Kalman Filter ／ Qingchao Zhang, Wei Ouyang, Jiale Han 他
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクス/設計最適化ロボティクス
ソフトグリッパーのための階層的・性能ベース設計最適化フレームワーク
多指ソフトグリッパーの設計最適化を、タスク空間・運動空間・設計空間の3層に分けて性能指標を体系的に定義し、パラメトリックおよびトポロジー最適化で形状と材料分布を最適化するフレームワークを提案した。
原題: Hierarchical Performance-Based Design Optimization Framework for Soft Grippers ／ Hamed Rahimi Nohooji, Holger Voos
日本語で読む → - 論文強化学習機械学習
潜在状態クラスタの境界を探索する目標条件付き強化学習
現在の政策で到達可能な状態を潜在空間でクラスタリングし、その境界にある探索価値の高い目標を優先することで、目標条件付き強化学習の探索効率を高める手法CE²を提案した。
原題: Exploring the Edges of Latent State Clusters for Goal-Conditioned Reinforcement Learning ／ Yuanlin Duan, Guofeng Cui, He Zhu
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
DexHandDiff: 適応的巧みな操作のための相互作用を考慮した拡散計画
接触を伴う巧みな操作のための拡散計画フレームワーク。接触前後の二段階拡散とLLMによるガイダンス生成で、訓練分布外の目標にも適応できる。
原題: DexHandDiff: Interaction-aware Diffusion Planning for Adaptive Dexterous Manipulation ／ Zhixuan Liang, Yao Mu, Yixiao Wang 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
動的環境における長時間ミッションのための異種マルチロボットタスク割り当て
バッテリー制約下で充電やタスク分割・中継、ロボット連携を考慮した異種マルチロボットのタスク割り当て問題を定式化し、オンライン再計画可能なヒューリスティック解法を提案した。
原題: Heterogeneous Multi-robot Task Allocation for Long-Endurance Missions in Dynamic Scenarios ／ Alvaro Calvo, Jesus Capitan
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
明示的通信なしで障害物環境を飛行するUAV群の接続性を保つ分散ナビゲーション
UAV間のデータ通信なしにセンシングネットワークの接続性を保ちながら障害物を回避するため、制御バリア関数に基づく分散制御手法を提案し、シミュレーションと実機実験で有効性を示した。
原題: Connectivity Preserving Decentralized UAV Swarm Navigation in Obstacle-laden Environments without Explicit Communication ／ Thiviyathinesvaran Palani, Hiroaki Fukushima, Shunsuke Izuhara
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
連続的に柔軟な脚を持つ二足歩行ロボット
従来の剛体関節と弾性アクチュエータの代わりに、下腿部に連続的に変形する柔軟構造を組み込んだ二足歩行ロボットを開発し、そのモデル化・制御手法を提案して歩行実験に成功した。
原題: Bipedal walking with continuously compliant robotic legs ／ Robin Bendfeld, C. David Remy
日本語で読む → - 論文物体SLAMロボティクス
異種マルチモーダルLLMエージェントによる物体SLAMの意味強化
複数のマルチモーダルLLMエージェントを統合し、非同期処理と意味・マハラノビス距離を組み合わせたデータ関連付けで物体SLAMの意味マッピング精度を向上させるフレームワークを提案。
原題: Semantic Enhancement for Object SLAM with Heterogeneous Multimodal Large Language Model Agents ／ Jungseok Hong, Ran Choi, John J. Leonard
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
SuperQ-GRASP: モバイルマニピュレーションのためのスーパークアドリクスに基づく大型物体の把持姿勢推定
NeRFで物体の暗黙モデルを構築し、メッシュをスーパークアドリクスに分解して、大型物体への把持姿勢を幾何学的に推定する手法を提案。
原題: SuperQ-GRASP: Superquadrics-based Grasp Pose Estimation on Larger Objects for Mobile-Manipulation ／ Xun Tu, Karthik Desingh
日本語で読む → - 論文視覚オドメトリロボティクス
カリキュラム学習による堅牢な単眼視覚オドメトリ
カリキュラム学習を単眼視覚オドメトリに導入し、難易度に応じた学習スケジュールでDPVOを強化して、複雑な環境でも高精度に自己位置推定できるようにした研究。
原題: Robust Monocular Visual Odometry using Curriculum Learning ／ Assaf Lahiany, Oren Gal
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
拡張ニューラル収縮力学系：複数タスクとリーマン安全領域
デモからの学習に安定性保証を与えるニューラル収縮力学系を拡張し、複数タスク対応の条件付き変種と不確実性に基づく障害物回避を導入した。
原題: Extended Neural Contractive Dynamical Systems: On Multiple Tasks and Riemannian Safety Regions ／ Hadi Beik Mohammadi, Søren Hauberg, Georgios Arvanitidis 他
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