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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: 2024/9/1 ／ 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2024/9/1

  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

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• 論文双腕マニピュレーションロボティクス2024/9/1

  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

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• 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2024/9/1

  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

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• 論文マニピュレーションロボティクス2024/9/1

  ゼロショット新規視点合成による視点不変な方策学習

  単一画像から新規視点を合成するモデルをデータ拡張に用い、単一視点の実演データから視点に頑健な操作方策を学習する手法を提案し、実機・シミュレーションで有効性を示した。

  原題: View-Invariant Policy Learning via Zero-Shot Novel View Synthesis ／ Stephen Tian, Blake Wulfe, Kyle Sargent 他

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• 論文宇宙ロボティクス/状態推定ロボティクス2024/9/1

  RGB・イベントカメラを用いたデータ駆動型と幾何モデルの融合による衛星ドッキングポート状態推定

  RGBまたはイベントカメラの単眼視データから、浅いデータ駆動手法と幾何モデルを組み合わせて衛星ドッキングポートを検出・状態推定する軽量パイプラインを提案し、両モダリティを定量的に比較した。

  原題: Mixing Data-driven and Geometric Models for Satellite Docking Port State Estimation using an RGB or Event Camera ／ Cedric Le Gentil, Jack Naylor, Nuwan Munasinghe 他

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• 論文塗装ロボット/軌道最適化ロボティクス2024/9/1

  Kubelka-Munkモデルに着想を得たニューラルネットワークによるスプレー塗装ロボットの軌道最適化における塗料色効果予測の解決

  Kubelka-Munkモデルと3Dマシンビジョン、人工ニューラルネットワークを組み合わせ、スプレー塗装後の表面色をピクセル単位で予測する手法を提案し、多色塗料の組み合わせ塗装における軌道最適化を可能にした。

  原題: Solve paint color effect prediction problem in trajectory optimization of spray painting robot using artificial neural network inspired by the Kubelka Munk model ／ Hexiang Wang, Zhiyuan Bi, Zhen Cheng 他

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• 論文人間ロボットインタラクションロボティクス2024/9/1

  人口統計学的多様性が産業用ロボットの動きの知覚に与える影響

  930人参加のWeb実験で、性別や年齢などの人口統計学的特性が産業用ロボットアームの動きの評価にどう影響するかを調査した。

  原題: The Influence of Demographic Variation on the Perception of Industrial Robot Movements ／ Damian Hostettler

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• 論文群制御ロボティクス2024/9/1

  ボロノイ分割に基づくマルチロボット編隊による3次元信号源探索のための協調勾配推定

  複数の移動ロボットを球面上にボロノイ分割で配置し、ノイズを含む信号強度の測定値から勾配を協調推定して3次元信号源を探索する手法を提案した。

  原題: Voronoi-based Multi-Robot Formations for 3D Source Seeking via Cooperative Gradient Estimation ／ Lara Briñón-Arranz, Martin Abou Hamad, Alessandro Renzaglia

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• 論文ビジュアルローカリゼーション画像認識2024/9/1

  GSplatLoc: キーポイント記述子を3Dガウシアンスプラッティングに統合した高精度ビジュアルローカリゼーション

  軽量なXFeat特徴抽出器のキーポイント記述子を3Dガウシアンスプラッティングに組み込み、2D-3D対応で粗い姿勢推定を行った後、レンダリングベースの測光ワープ損失で精緻化する2段階のビジュアルローカリゼーション手法を提案。

  原題: GSplatLoc: Grounding Keypoint Descriptors into 3D Gaussian Splatting for Improved Visual Localization ／ Gennady Sidorov, Malik Mohrat, Denis Gridusov 他

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• 論文イベントカメラロボティクス2024/9/1

  EvMAPPER: イベントカメラによる高高度オルソマッピング

  イベントカメラを初めてオルソモザイク生成に用い、厳しい照明条件や高速運動下でも地図生成を可能にする手法を提案した。

  原題: EvMAPPER: High Altitude Orthomapping with Event Cameras ／ Fernando Cladera, Kenneth Chaney, M. Ani Hsieh 他

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• 論文3D物体検出画像認識2024/9/1

  ポイントピラミッドを用いたマルチスケール特徴融合による3D物体検出

  LiDAR点群の3D物体検出において、空間スケールと意味的深さを横断する特徴ピラミッド型の融合モジュールを提案し、点密度のばらつきにも対応した検出フレームワークを構築した論文。

  原題: Multi-scale Feature Fusion with Point Pyramid for 3D Object Detection ／ Weihao Lu, Dezong Zhao, Cristiano Premebida 他

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• 論文VIOロボティクス2024/9/1

  視覚慣性オドメトリにおける屈折カメラモデルのオンラインキャリブレーション

  未知の屈折媒質中でも空気中のカメラキャリブレーションのみから、単眼視覚慣性オドメトリの状態変数として屈折率をオンライン推定する手法を提案し、水中ロボットで有効性を検証した。

  原題: Online Refractive Camera Model Calibration in Visual Inertial Odometry ／ Mohit Singh, Kostas Alexis

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• 論文マニピュレーションロボティクス2024/9/1

  SCARAロボットによる自動心筋注射のための自律反復運動学習（AI-MOLE）

  心筋注射用SCARAロボットの高精度動作を実現するため、多入力多出力系に拡張した自律反復運動学習AI-MOLEを提案し、シミュレーションで15試行以内に高精度な参照追従を達成した。

  原題: Autonomous Iterative Motion Learning (AI-MOLE) of a SCARA Robot for Automated Myocardial Injection ／ Michael Meindl, Raphael Mönkemöller, Thomas Seel

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• 論文歩行ロボティクス2024/9/1

  揺れる剛体面上を歩行する劣駆動ヒューマノイドのための時変足配置制御

  周期的に揺れる剛体面（電車・船・航空機など）上での劣駆動ヒューマノイド歩行を安定化するため、角運動量ベースの線形倒立振子モデルを揺れる地面に拡張し、時変足配置制御則と階層制御フレームワークを開発した。Digitロボットのシミュレーションと実機実験で有効性を示した。

  原題: Time-Varying Foot-Placement Control for Underactuated Humanoid Walking on Swaying Rigid Surfaces ／ Yuan Gao, Victor Paredes, Yukai Gong 他

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• 論文触覚ロボティクス2024/9/1

  TransForce: 視覚触覚センサのための画像変換による転移可能な力予測

  視覚触覚センサの画像と力のペアデータを、照明色やマーカーパターンの異なる新センサに転移し、時系列画像変換と再帰モデルでせん断方向を含む高精度な力予測を実現した。

  原題: TransForce: Transferable Force Prediction for Vision-based Tactile Sensors with Sequential Image Translation ／ Zhuo Chen, Ni Ou, Xuyang Zhang 他

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• 論文常識推論/物体配置ロボティクス2024/9/1

  常識知識で物体を整理するマルチパーパスロボットシステム

  古典的な知識ベースの常識知識をロボットに組み込み、検出した物体をタスクに応じて分類・配置するシステムを提案し、家庭環境の模擬実験で有効性を示した。

  原題: Robo-CSK-Organizer: Commonsense Knowledge to Organize Detected Objects for Multipurpose Robots ／ Rafael Hidalgo, Jesse Parron, Aparna S. Varde 他

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• 論文手術計画/シミュレーションphysics.med-ph2024/9/1

  術前外科計画のための先進的FEMシミュレーション技術の開発

  脳腫瘍の温熱アブレーション治療(NBTU)の術前計画を最適化するため、様々な腫瘍条件での熱損傷を評価するFEMシミュレーションモデルとデータベースを構築し、治療効率を最大化するプローブ選択法を提案した。

  原題: Development of Advanced FEM Simulation Technology for Pre-Operative Surgical Planning ／ Zhanyue Zhao, Yiwei Jiang, Charles Bales 他

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• 論文宇宙ロボティクスロボティクス2024/9/1

  宇宙デブリ除去におけるソフトキャプチャの成功率向上：深層強化学習と触覚フィードバックの活用

  自由浮遊する宇宙デブリへのソフトキャプチャを深層強化学習で学習し、触覚センサ情報が重要であることを示した研究。

  原題: Improving Soft-Capture Phase Success in Space Debris Removal Missions: Leveraging Deep Reinforcement Learning and Tactile Feedback ／ Bahador Beigomi, Zheng H. Zhu

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• 論文布状態推定ロボティクス2024/9/1

  RaggeDi: 拡散モデルによる乱れた布・シーツ・タオル・毛布の状態推定

  布の状態推定を画像生成問題として定式化し、拡散モデルで変形メッシュへの並進マップを予測する手法を提案。シミュレーションと実世界で既存手法より高精度・高速に推定できることを示した。

  原題: RaggeDi: Diffusion-based State Estimation of Disordered Rags, Sheets, Towels and Blankets ／ Jikai Ye, Wanze Li, Shiraz Khan 他

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• 論文ソフトロボティクスロボティクス2024/9/1

  ソフト連続アームの高速かつ滑らかな姿勢再構成のためのニューラルネットワークフレームワーク

  ノイズを含む限られた位置の姿勢計測から、ニューラルネットワークを用いてソフト連続アームの滑らかな形状を高速に推定する手法を提案し、シミュレーションと実機で有効性を示した。

  原題: A Neural Network-based Framework for Fast and Smooth Posture Reconstruction of a Soft Continuum Arm ／ Tixian Wang, Heng-Sheng Chang, Seung Hyun Kim 他

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• 論文リハビリテーションロボティクスロボティクス2024/9/1

  歩行訓練のための一方向的人間-ロボット-人間物理インタラクション

  セラピストがIMUスーツを着用し、患者の下肢外骨格と仮想的に相互作用して歩行訓練を行うリハビリテーション枠組みを提案し、健常者ペアで評価した。

  原題: Unidirectional Human-Robot-Human Physical Interaction for Gait Training ／ Lorenzo Amato, Lorenzo Vianello, Emek Baris Kucuktabak 他

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• 論文視覚オドメトリロボティクス2024/9/1

  MAC-VO: メトリクス対応共分散を用いた学習ベースステレオ視覚オドメトリ

  学習したマッチング不確かさをキーポイント選択とポーズグラフ最適化の重み付けに活用し、空間誤差と軸間相関を捉える共分散モデルを導入したステレオ視覚オドメトリ手法を提案。

  原題: MAC-VO: Metrics-aware Covariance for Learning-based Stereo Visual Odometry ／ Yuheng Qiu, Yutian Chen, Zihao Zhang 他

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• 論文sim2realロボティクス2024/9/1

  KRAFT: 近似同定モデル上でのサンプリングベース動力学再計画とフィードバック制御

  軽量な近似動力学モデルを用いて、サンプリングベースの動力学プランナによる再計画とフィードバック制御、衝突回避機構を統合し、モデル誤差のある環境でも安全な軌道実行を実現する手法を提案。

  原題: ${\tt KRAFT}$: Sampling-Based Kinodynamic Replanning and Feedback Control over Approximate, Identified Models of Vehicular Systems ／ Aravind Sivaramakrishnan, Sumanth Tangirala, Dhruv Metha Ramesh 他

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• 論文経路計画ロボティクス2024/9/1

  リスクを考慮した経路計画のための学習加速A*探索

  安全制約付き最短経路問題を解くため、A*に安全次元を追加し、Transformerベースの学習ヒューリスティックで計算を高速化した手法を提案。

  原題: Learning-accelerated A* Search for Risk-aware Path Planning ／ Jun Xiang, Junfei Xie, Jun Chen

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• 論文医療ロボティクス/ARナビゲーションロボティクス2024/9/1

  腹腔鏡手術のためのSLAM支援3Dトラッキングシステム

  術前の3D形状を事前情報としてORB-SLAM2を拡張し、腹腔鏡下の臓器をリアルタイムに単眼3D追跡する手法を提案。生体・摘出臓器での実験で高速運動や視野外・部分遮蔽などに対応できることを示した。

  原題: SLAM assisted 3D tracking system for laparoscopic surgery ／ Jingwei Song, Ray Zhang, Wenwei Zhang 他

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• 論文シーン理解/占有予測ロボティクス2024/9/1

  確率的マップ統合によるフロンティアでのオンライン拡散ベース3D占有予測

  拡散モデルを軽量化してリアルタイムに地図全体の3D占有を予測し、確率的更新で地図フロンティアの予測精度を71%改善した。

  原題: Online Diffusion-Based 3D Occupancy Prediction at the Frontier with Probabilistic Map Reconciliation ／ Alec Reed, Lorin Achey, Brendan Crowe 他

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• 論文自己位置推定画像認識2024/9/1

  RING#: 回転並進同変グラム学習による姿勢推定ベースの大域的自己位置推定

  BEV空間で2つの同変表現を学習し、場所認識を経由せず姿勢推定から直接位置を求める新しい大域的自己位置推定ネットワークRING#を提案した。

  原題: RING#: PR-by-PE Global Localization with Roto-translation Equivariant Gram Learning ／ Sha Lu, Xuecheng Xu, Yuxuan Wu 他

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• 論文マルチロボット/NeRFロボティクス2024/9/1

  協調型マルチロボット知覚のための分散NeRF学習

  複数のロボットが各自のRGB画像からNeRFを学習し、モデルのみを共有することで通信量を抑えつつ協調的に環境をマッピングする分散学習手法を提案した。

  原題: Distributed NeRF Learning for Collaborative Multi-Robot Perception ／ Hongrui Zhao, Boris Ivanovic, Negar Mehr

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• 論文触覚ロボティクス2024/9/1

  人間不要の力制御デモンストレーションからの優しい把持学習

  接触特性が既知の物体を用いて参照力曲線を自動生成し、物理ベースの力学モジュールを組み込んだDual-CNNで把持力を予測することで、視覚触覚センサ上で優しく安定した把持を実現する手法を提案した。

  原題: Learning Gentle Grasping from Human-Free Force Control Demonstration ／ Mingxuan Li, Lunwei Zhang, Tiemin Li 他

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• 論文群制御ロボティクス2024/9/1

  安全クリティカルなマルチロボットシステムのための公平性指向制御フレームワーク：代替権限制御

  複数ロボットの制御権限を動的に分配するAACと、障害物の形状・速度・向きを考慮するF-CBFを組み合わせ、公平で安全な協調移動を実現する制御フレームワークを提案した。

  原題: A Fairness-Oriented Control Framework for Safety-Critical Multi-Robot Systems: Alternative Authority Control ／ Lei Shi, Qichao Liu, Cheng Zhou 他

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