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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 →- 論文医療ロボティクスロボティクス
iOCTガイド下での自律ロボット網膜下注射におけるリアルタイム変形考慮制御
iOCTの高密度Bスキャンから手術シーンをリアルタイムに3D再構成し、組織変形を考慮して針の挿入深さを動的に調整することで、網膜下注射の成功率を従来の35%から90%に向上させた。
原題: Real-time Deformation-aware Control for Autonomous Robotic Subretinal Injection under iOCT Guidance ／ Demir Arikan, Peiyao Zhang, Michael Sommersperger 他
日本語で読む → - 論文自律実験ラボロボティクス
自律実験ラボのための専門家レベルのプロトコル翻訳
自然言語で書かれた実験プロトコルを機械可読な形式へ自動変換する3段階フレームワークを提案し、専門家と同等の性能を達成した。
原題: Expert-level protocol translation for self-driving labs ／ Yu-Zhe Shi, Fanxu Meng, Haofei Hou 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 → - 論文自律データ収集ロボティクス
自律ロボットデータ収集のスケールアップは本当に可能か？
自律模倣学習によるデータ収集は、実世界でのスケールアップにおいて環境設計の課題など強化学習と同様の限界に直面することを実験的に示した研究。
原題: So You Think You Can Scale Up Autonomous Robot Data Collection? ／ Suvir Mirchandani, Suneel Belkhale, Joey Hejna 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
自動運転車向けの低コストで滑らかなA*経路計画手法
曲率制約を考慮したA*アルゴリズムとリボンベースの運動プリミティブを組み合わせ、車両が滑らかに走行可能な経路を生成する手法を提案。
原題: A Cost-Effective Approach to Smooth A* Path Planning for Autonomous Vehicles ／ Lukas Schichler, Karin Festl, Selim Solmaz 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
マルチモーダル基盤モデルによる計画時の不確実性を分離・定量化する形式的手法
視覚理解に起因する知覚不確実性と計画生成の決定不確実性を分離し、形式検証とConformal Predictionで定量化して、能動的再観測や高確信データでの微調整によりロボットタスクの信頼性を高める枠組みを提案した。
原題: Know Where You're Uncertain When Planning with Multimodal Foundation Models: A Formal Framework ／ Neel P. Bhatt, Yunhao Yang, Rohan Siva 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 → - 論文歩行ロボティクス
線形離散制御バリア関数を用いた二足歩行ロボットのリアルタイム安全ナビゲーション
LIPモデルに進行方向を組み込み、離散制御バリア関数を線形近似することで、障害物環境でもリアルタイムに安全な歩容と経路を同時計画する枠組みを提案し、Digitロボットのシミュレーションで検証した。
原題: Real-Time Safe Bipedal Robot Navigation using Linear Discrete Control Barrier Functions ／ Chengyang Peng, Victor Paredes, Guillermo A. Castillo 他
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 → - 論文視覚SLAMロボティクス
追跡翻訳の迷宮：人間中心XR・IoTエコシステムにおける視覚SLAMの包括的分析
様々なIoT/XRアプリケーション（自動運転車、ドローン、人間など）で最先端の視覚SLAM追跡アルゴリズムを評価し、アプリケーションやシナリオをまたいで汎用的に機能するアルゴリズムが存在しないことを示した上で、性能改善のアプローチを議論した。
原題: Lost in Tracking Translation: A Comprehensive Analysis of Visual SLAM in Human-Centered XR and IoT Ecosystems ／ Yasra Chandio, Khotso Selialia, Joseph DeGol 他
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 → - 論文マニピュレーションロボティクス
GAPartManip：材質に依存しない関節物体操作のための大規模パーツ中心データセット
透明な蓋や反射する取っ手など深度知覚が難しい家庭内の関節物体を操作するため、材質ランダム化とパーツ単位の操作姿勢注釈を備えた大規模データセットを構築し、頑健な操作を可能にするモジュール型フレームワークを提案した。
原題: GAPartManip: A Large-scale Part-centric Dataset for Material-Agnostic Articulated Object Manipulation ／ Wenbo Cui, Chengyang Zhao, Songlin Wei 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
EDGE上のスケーラブルなCBFアーキテクチャによる安全な空地マルチエージェント協調
エッジコンピューティングを活用し、時変制御バリア関数（CBF）で衝突回避・UAVの移動UGVへの着陸・タスク空間制限を保証する、空地マルチエージェント協調のためのスケーラブルな制御アーキテクチャを提案した。
原題: Barriers on the EDGE: A scalable CBF architecture over EDGE for safe aerial-ground multi-agent coordination ／ Viswa Narayanan Sankaranarayanan, Achilleas Santi Seisa, Akshit Saradagi 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
ロボットロジックのパラメータ化における生成AIの理解
映画撮影を例に、LLMが自然言語によるエンドユーザーの意図を解釈し、ロボットアームの低レベル動作パラメータに変換するプロセスを探求した研究。
原題: Understanding Generative AI in Robot Logic Parametrization ／ Yuna Hwang, Arissa J. Sato, Pragathi Praveena 他
日本語で読む → - 論文自動運転制御制御
自動運転車両のためのパラメータ適応型軌道追従・運動制御フレームワーク
LQRと3つのロバスト制御器を組み合わせ、RLSとガウス過程回帰・ベイズ最適化でパラメータを適応的に調整することで、自動運転車両の軌道追従精度とヨー安定性を向上させるフレームワークを提案した。
原題: A Parameter Adaptive Trajectory Tracking and Motion Control Framework for Autonomous Vehicle ／ Jiarui Song, Yingbo Sun, Qing Dong 他
日本語で読む → - 論文安全性検証ロボティクス
自律走行車の回避衝突回避における安全性検証：高解像度化に向けて
プロドライバーの積極的な回避操作に着想を得た自律走行車の緊急最小リスク機動（EMRM）システムについて、危険分析・リスク評価・損失評価を行い、安全性検証手法を提案した論文。
原題: Safety Verification for Evasive Collision Avoidance in Autonomous Vehicles with Enhanced Resolutions ／ Aliasghar Arab, Milad Khaleghi, Alireza Partovi 他
日本語で読む → - 論文SLAM/物体追跡ロボティクス
複数運動モデルを考慮した視覚SLAMMOT
LiDAR向けに提案された複数運動モデルを統合したSLAMMOTを視覚センサに適用し、その有効性を検証した研究。
原題: Visual SLAMMOT Considering Multiple Motion Models ／ Peilin Tian, Hao Li
日本語で読む → - 論文データセット/ベンチマーク画像認識
オックスフォード・スパイアズデータセット：大規模LiDAR-視覚ローカリゼーション・再構成・放射輝度場手法のベンチマーク
オックスフォードのランドマーク周辺で取得した大規模マルチモーダルデータセットを構築し、SLAM・SfM・MVS・NeRF・3Dガウシアンスプラッティングなどのローカリゼーションと3D再構成手法を評価するベンチマークを提供した。
原題: The Oxford Spires Dataset: Benchmarking Large-Scale LiDAR-Visual Localisation, Reconstruction and Radiance Field Methods ／ Yifu Tao, Miguel Ángel Muñoz-Bañón, Lintong Zhang 他
日本語で読む → - 論文POMDP計画ロボティクス
高速状態空間サンプリングによる長期的オンラインPOMDP計画のスケーリング
ロボットの不確実性下の計画で使われるPOMDPについて、状態空間を高速サンプリングしてマクロ行動を生成し、長期的な計画を効率的に解くオンラインソルバROP-RaS3を提案した。100ステップ超の計画や15次元状態空間の問題で既存手法を大幅に上回る。
原題: Scaling Long-Horizon Online POMDP Planning via Rapid State Space Sampling ／ Yuanchu Liang, Edward Kim, Wil Thomason 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
微分可能シミュレーションにおける接触モードの励起によるロボット学習
微分可能シミュレータで情報量の多い接触モードを能動的に計画・励起し、sim-to-realギャップを縮める手法を提案。ロボットのパラメータ推定問題でランダムサンプリング比べ推定誤差を約84%削減した。
原題: Exciting Contact Modes in Differentiable Simulations for Robot Learning ／ Hrishikesh Sathyanarayan, Ian Abraham
日本語で読む → - 論文ロボティクス/太陽追跡ロボティクス
深層強化学習を用いた高自由度ロボットアームによる太陽エネルギー追跡の最大化
太陽追跡の失敗を防ぐため、太陽の物体性を正則化する枠組みを提案し、高自由度ロボットアームで屋外環境における追跡の堅牢性と柔軟性を向上させた。
原題: Maximum Solar Energy Tracking Leverage High-DoF Robotics System with Deep Reinforcement Learning ／ Anjie Jiang, Kangtong Mo, Satoshi Fujimoto 他
日本語で読む → - 論文画像トークン化画像認識
再帰的割り当てによる適応的可変長画像トークン化
画像の情報量に応じて32〜256個のトークン数を再帰的に増減させる可変長トークナイザを提案し、再構成誤差とFIDで有効性を検証した。
原題: Adaptive Length Image Tokenization via Recurrent Allocation ／ Shivam Duggal, Phillip Isola, Antonio Torralba 他
日本語で読む → - 論文模倣学習画像認識
3Dガウシアンスプラッティングを用いたデモンストレーションにおける物体と接触点の追跡
動画デモから接触点と物体の動きを抽出し、3DガウシアンスプラッティングとFoundationPoseで追跡することで、対話型模倣学習を強化する手法を提案した。
原題: Object and Contact Point Tracking in Demonstrations Using 3D Gaussian Splatting ／ Michael Büttner, Jonathan Francis, Helge Rhodin 他
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
形状変化の観察によるソフトロボットの低次元ひずみモデル学習とモデルベース制御への応用
画像から得られる形状変化データを用いて、ソフトロボットの動きを記述するのに必要な最小限のセグメントと関連ひずみを特定し、解釈性が高く計算効率の良い低次元物理モデルを学習する手法を提案した。
原題: Learning Low-Dimensional Strain Models of Soft Robots by Looking at the Evolution of Their Shape with Application to Model-Based Control ／ Ricardo Valadas, Maximilian Stölzle, Jingyue Liu 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
除外領域を含む複雑領域におけるUAV測量のカバレッジ経路計画
凹多角形や障害物・除外領域を含む複雑な領域を凸部分に分割・統合し、安全距離を保ちながら連続的な往復経路を生成するUAV測量の経路計画手法を提案した。
原題: UAV survey coverage path planning of complex regions containing exclusion zones ／ Shadman Tajwar Shahid, Shah Md. Ahasan Siddique, Md. Mahidul Alam
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
UBSoft: 非有界軟質環境におけるロボットスキル学習のためのシミュレーションプラットフォーム
軟質材料を含む広大な環境でロボットのスキル学習を可能にするため、ロボット近傍に応じて解像度を動的に変える空間適応型シミュレーションプラットフォームUBSoftを開発し、移動・操作タスクのベンチマークを構築した。
原題: UBSoft: A Simulation Platform for Robotic Skill Learning in Unbounded Soft Environments ／ Chunru Lin, Jugang Fan, Yian Wang 他
日本語で読む → - 論文BMI/脳波制御ロボティクス
サイコ・ガンダム：深層学習を用いた脳波によるリアルタイムロボット制御システム
脳波（EEG）と深層学習を組み合わせ、思考でロボットをリアルタイム制御するシステムを開発した研究。
原題: Psycho Gundam: Electroencephalography based real-time robotic control system with deep learning ／ Chi-Sheng Chen, Wei-Sheng Wang
日本語で読む → - 論文状態推定ロボティクス
ロボティクスにおける連続時間状態推定手法のサーベイ
ロボティクスにおける連続時間状態推定の研究を統一的な定式化で整理し、スプラインとガウス過程をまとめて体系的に分類した包括的サーベイ。
原題: Continuous-Time State Estimation Methods in Robotics: A Survey ／ William Talbot, Julian Nubert, Turcan Tuna 他
日本語で読む → - 論文安全学習ロボティクス
予測モデルを用いたロボットシステムのための安全指向ニューラルネットワーク修復
模倣学習で得た方策を予測モデルに基づいて修復し、安全制約を満たすロボット学習手法を提案。移動ロボットナビゲーションと下腿義足で有効性を示した。
原題: Repairing Neural Networks for Safety in Robotic Systems using Predictive Models ／ Keyvan Majd, Geoffrey Clark, Georgios Fainekos 他
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