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: 2024/9/1 ／ 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 →- 論文群制御ロボティクス
単一の人間ガイダンスによるマルチロボット協調の実現
人間が短時間だけ複数のエージェントを切り替え操作し、心の理論モデルを組み込むことで、マルチエージェントの協調行動を効率的に学習させる手法を提案し、かくれんぼタスクで成功率を最大58%改善、実機マルチロボットでも検証した。
原題: Enabling Multi-Robot Collaboration from Single-Human Guidance ／ Zhengran Ji, Lingyu Zhang, Paul Sajda 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
KALIE: ロボットデータなしで視覚言語モデルを微調整するオープンワールドマニピュレーション
人間がラベル付けした2D画像のみで視覚言語モデルを微調整し、自然言語指示と視覚からキーポイントアフォーダンスを予測してロボットを制御する手法を提案。50例のデータで未知物体の新規タスクを頑健に遂行できる。
原題: KALIE: Fine-Tuning Vision-Language Models for Open-World Manipulation without Robot Data ／ Grace Tang, Swetha Rajkumar, Yifei Zhou 他
日本語で読む → - 論文自動運転/運動計画ロボティクス
自動運転における辞書式階層を漸近的に表現するルールブック最適化
自動運転の複数目的を辞書式順序で扱うため、漸近的に階層を表現する候補関数と最小ランク決定に漸近する2つのアルゴリズムを提案した。
原題: Optimization of Rulebooks via Asymptotically Representing Lexicographic Hierarchies for Autonomous Vehicles ／ Matteo Penlington, Alessandro Zanardi, Emilio Frazzoli
日本語で読む → - 論文V2Xロボティクス
自動運転車の交差点制御を支援する路側機
V2X通信を活用した路側機（RSU）による交差点制御システムを提案し、実車とシミュレーションで検証した。交差点通過時の加減速を最大75.35%削減し、燃料消費の低減に貢献する。
原題: A Roadside Unit for Infrastructure Assisted Intersection Control of Autonomous Vehicles ／ Michael Evans, Marcial Machado, Rickey Johnson 他
日本語で読む → - 論文UAVナビゲーションロボティクス
YoloTag: フィデューシャルマーカーを用いた視覚ベースのロバストなUAVナビゲーション
軽量なYOLOv8でフィデューシャルマーカーを検出し、PnPと高次バターワースフィルタでUAVの位置推定と軌道追従を高精度・リアルタイムに実現するシステムを提案。
原題: YoloTag: Vision-based Robust UAV Navigation with Fiducial Markers ／ Sourav Raxit, Simant Bahadur Singh, Abdullah Al Redwan Newaz
日本語で読む → - 論文軌道予測ロボティクス
自動運転の軌道予測における分布外検知のリアルタイム化
軌道予測モデルが信頼できない予測をする分布外シーンを、変化点検出としてリアルタイムに検知する手法を提案した論文。
原題: Building Real-time Awareness of Out-of-distribution in Trajectory Prediction for Autonomous Vehicles ／ Tongfe Guo, Taposh Banerjee, Rui Liu 他
日本語で読む → - 論文確率的計画制御
確率的計画のための分布ロバスト後方到達木のSDP合成
確率的な運動不確かさと制御制約下での動的システム計画のため、分布の曖昧集合のロードマップを後方から構築し、多クエリ計画を効率化する手法を提案。
原題: SDP Synthesis of Distributionally Robust Backward Reachable Trees for Probabilistic Planning ／ Naman Aggarwal, Jonathan P. How
日本語で読む → - 論文経路計画制御
不確実で動的なオリエンテーリング問題に対する適応的確率計画
移動コストが未知で時間変化する分布に従う不確実・動的オリエンテーリング問題(UDOP)を定式化し、ベイズ推定で消費電力を適応的に見積もりながら経路を再計画するADAPTを提案。UAV充電スケジューリングで100%のミッション成功率を達成。
原題: Adaptive Probabilistic Planning for the Uncertain and Dynamic Orienteering Problem ／ Qiuchen Qian, Yanran Wang, David Boyle
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
危険環境におけるロボットチームのオリエンテーリングのための二目的トレイル計画
危険環境で活動するロボットチームの経路計画を、チーム報酬と生存ロボット数の二目的最適化問題として定式化し、蟻コロニー最適化でパレート最適解を探索する手法を提案した。
原題: Bi-objective trail-planning for a robot team orienteering in a hazardous environment ／ Cory M. Simon, Jeffrey Richley, Lucas Overbey 他
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
動的環境における粒子ベースのインスタンス認識型セマンティック占有マッピング
粒子フィルタを用いて動的環境の物体をインスタンス・セマンティクス・占有状態を同時に推定する地図構築手法を提案し、ノイズ下でも高精度を実現した。
原題: Particle-based Instance-aware Semantic Occupancy Mapping in Dynamic Environments ／ Gang Chen, Zhaoying Wang, Wei Dong 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
SDP: 学習可能なチャネル別膜閾値を持つスパイキング拡散ポリシーによるロボットマニピュレーション
拡散ポリシーにスパイキングニューラルネットワークと学習可能なチャネル別膜閾値を組み込み、省エネルギーかつ高性能なロボットマニピュレーション手法を実現した。
原題: SDP: Spiking Diffusion Policy for Robotic Manipulation with Learnable Channel-Wise Membrane Thresholds ／ Zhixing Hou, Maoxu Gao, Hang Yu 他
日本語で読む → - 論文マルチモーダル感情認識ロボティクス
文脈融合：感情状態認識へのマルチモーダルアプローチ
顔の熱画像・表情アクションユニット・テキスト文脈をTransformerで融合し、文脈を考慮した感情認識を行う手法を提案した論文。
原題: Fusion in Context: A Multimodal Approach to Affective State Recognition ／ Youssef Mohamed, Severin Lemaignan, Arzu Guneysu 他
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
緊急自動運転車両のための俊敏な意思決定と安全クリティカルな動作計画
救急車などの緊急自動運転車両が密集交通環境で安全性を確保しつつ効率的に走行するための、統合的な意思決定と動作計画システムを提案した論文。
原題: Agile Decision-Making and Safety-Critical Motion Planning for Emergency Autonomous Vehicles ／ Yiming Shu, Jingyuan Zhou, Fu Zhang
日本語で読む → - 論文脚式マニピュレーションロボティクス
脚式マニピュレータによるドアの開閉と通過の学習
脚式ロボットにアームを搭載し、教師-生徒学習でドアの押し引き方向を推定しながら開けて通過する単一制御ポリシーを実現した。
原題: Learning to Open and Traverse Doors with a Legged Manipulator ／ Mike Zhang, Yuntao Ma, Takahiro Miki 他
日本語で読む → - 論文探索ロボティクス
P2 Explore: 階層予測を用いた未知の雑然環境における効率的探索
雑然とした屋内環境の間取りを予測するFPUNetを提案し、予測した部屋のトポロジーに基づいて訪問順を最適化することで、ロボット探索の経路長を短縮する手法を実現した。
原題: P2 Explore: Efficient Exploration in Unknown Cluttered Environment with Floor Plan Prediction ／ Kun Song, Gaoming Chen, Masayoshi Tomizuka 他
日本語で読む → - 論文安全制御ロボティクス
バリア証明を用いた半教師あり安全視覚運動ポリシー合成
視覚運動データから、完全な安全ラベルなしでバリア証明を活用し、形式的な安全性保証を備えた制御ポリシーを半教師あり学習で合成する手法を提案。
原題: Semi-Supervised Safe Visuomotor Policy Synthesis using Barrier Certificates ／ Manan Tayal, Aditya Singh, Pushpak Jagtap 他
日本語で読む → - 論文バランス制御/共有制御ロボティクス
乗用バランスボールロボットのための対話型ハンズフリー制御器：簡易共有制御タスクの実現
乗用バランスボールロボットPUREの速度追従性能を改善するため、制御ゲイン個人化と相互作用補償を追加した対話型ハンズフリーアドミタンス制御を提案し、乗車実験で有効性を検証した。
原題: An Interactive Hands-Free Controller for a Riding Ballbot to Enable Simple Shared Control Tasks ／ Chenzhang Xiao, Seung Yun Song, Yu Chen 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
CushionCatch：最適化と学習を組み合わせた移動マニピュレータの柔軟なキャッチング機構
移動マニピュレータが飛来する物体を柔軟に受け止めるため、最適化と学習を組み合わせたフレームワークを提案し、シミュレーションと実機で高い成功率と衝撃トルクの低減を達成した。
原題: CushionCatch: A Compliant Catching Mechanism for Mobile Manipulators via Combined Optimization and Learning ／ Bingjie Chen, Keyu Fan, Qi Yang 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
HOLA-Drone: ハイパーグラフ型オープンエンド学習によるゼロショット複数ドローン協調追跡
ハイパーグラフ形式のゲームモデリングに基づき学習目標を継続的に適応させる手法を提案し、未見の複数ドローン仲間と協調して複数の逃走者を捕獲するゼロショット協調を実現した。
原題: HOLA-Drone: Hypergraphic Open-ended Learning for Zero-Shot Multi-Drone Cooperative Pursuit ／ Yang Li, Dengyu Zhang, Junfan Chen 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
能動視覚こそが全てかもしれない：双腕ロボットマニピュレーションにおける能動視覚の探求
模倣学習に能動視覚を導入し、ロボットが人間の実演からカメラ視点を動的に変える方策を学習する双腕テレオペレーションシステムAV-ALOHAを提案し、実世界とシミュレーションで有効性を検証した。
原題: Active Vision Might Be All You Need: Exploring Active Vision in Bimanual Robotic Manipulation ／ Ian Chuang, Andrew Lee, Dechen Gao 他
日本語で読む → - 論文イベントカメラ/インスタンスセグメンテーション画像認識
MouseSIS: マウスの時空間インスタンスセグメンテーションのためのフレーム・イベントデータセット
イベントカメラとグレースケールフレームを組み合わせ、最大7匹の自由に動くマウスのピクセル単位の時空間インスタンスセグメンテーションを可能にする新しいデータセットとタスクを提案した。
原題: MouseSIS: A Frames-and-Events Dataset for Space-Time Instance Segmentation of Mice ／ Friedhelm Hamann, Hanxiong Li, Paul Mieske 他
日本語で読む → - 論文画像処理画像認識
べき関数による画像トーン二分性のモデリング
べき関数を用いて画像の照明の二分性を表現する新しい数理モデルを提案し、低コントラスト画像からの情報抽出や画像強調への有効性を示した。
原題: Modeling Image Tone Dichotomy with the Power Function ／ Axel Martinez, Gustavo Olague, Emilio Hernandez
日本語で読む → - 論文オドメトリロボティクス
構造非依存のレンジ・視覚・慣性オドメトリ
火星ヘリコプター着陸のため、距離センサと視覚・慣性を融合し、地形の平面仮定なしにメートルスケールのドリフトを防ぐオドメトリ手法を提案した。
原題: Structure-Invariant Range-Visual-Inertial Odometry ／ Ivan Alberico, Jeff Delaune, Giovanni Cioffi 他
日本語で読む → - 論文双腕マニピュレーションロボティクス
RoboTwin: 生成的デジタルツインによる双腕ロボットベンチマーク
3D生成モデルと大規模言語モデルを活用し、単一の2D画像から多様な物体のデジタルツインを生成して双腕ロボットの専門家データセットと実世界に即した評価ベンチマークを提供するフレームワークを提案。
原題: RoboTwin: Dual-Arm Robot Benchmark with Generative Digital Twins (early version) ／ Yao Mu, Tianxing Chen, Shijia Peng 他
日本語で読む → - 論文自律ナビゲーションロボティクス
RoadRunner M&M：自律オフロードナビゲーションのためのマルチレンジ・マルチ解像度走行可能性マップ学習
複数画像とLiDARボクセルマップから、50m/100mの距離と0.2m/0.8mの解像度で走行可能性・標高マップを直接予測する自己教師あり学習フレームワークを提案し、長距離推定精度と汎化性能を向上させた。
原題: RoadRunner M&M -- Learning Multi-range Multi-resolution Traversability Maps for Autonomous Off-road Navigation ／ Manthan Patel, Jonas Frey, Deegan Atha 他
日本語で読む → - 論文機構・運動学ロボティクス
腱駆動転がり接触関節機構の運動学における一般的接触面の導入
外部荷重下で一般的な接触面を持つ腱駆動転がり接触関節機構の運動学を初めてモデル化し、腱の力と変位の両方を解く反復アルゴリズムを開発、実験で検証した。
原題: Incorporating General Contact Surfaces in the Kinematics of Tendon-Driven Rolling-Contact Joint Mechanisms ／ Junhyoung Ha, Chaewon Kim, Chunwoo Kim
日本語で読む → - 論文状態推定ロボティクス
時空間連続体：柔軟ロボットの連続的形状・時間状態推定
連続体ロボットの状態推定を、弧長と時間の両方でパラメータ化されたガウス過程事前分布を用いた因子グラフ最適化として定式化し、初の連続時間・空間状態推定法を提案した。
原題: Space-Time Continuum: Continuous Shape and Time State Estimation for Flexible Robots ／ Spencer Teetaert, Sven Lilge, Jessica Burgner-Kahrs 他
日本語で読む → - 論文行動シミュレーションロボティクス
BeSimulator: 大規模言語モデルによるテキストベース行動シミュレータ
ロボットの行動論理を検証するため、LLMを用いてテキスト環境で意味レベルの行動シミュレーションを行うフレームワークを提案し、ベンチマークで性能向上を示した。
原題: BeSimulator: A Large Language Model Powered Text-based Behavior Simulator ／ Jianan Wang, Bin Li, Jingtao Qi 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
IMRL：視覚・物理・時間・幾何表現を統合した食事取得の強化
視覚・物理・時間・幾何の多次元表現を統合し、模倣学習によるロボットの食事取得を多様な食品や未知の食品にも適応できるよう頑健化した手法を提案。
原題: IMRL: Integrating Visual, Physical, Temporal, and Geometric Representations for Enhanced Food Acquisition ／ Rui Liu, Zahiruddin Mahammad, Amisha Bhaskar 他
日本語で読む → - 論文遠隔操作ロボティクス
追加コストゼロで実現する移動マニピュレータの全身遠隔操作
既存のジョイスティックやハンドガイドからエンドエフェクタ動作を推定し、台車移動を強化学習エージェントに任せることで、特別なハードウェアなしに移動マニピュレータの全身遠隔操作を可能にした。
原題: Whole-Body Teleoperation for Mobile Manipulation at Zero Added Cost ／ Daniel Honerkamp, Harsh Mahesheka, Jan Ole von Hartz 他
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