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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: 2024/8/1 ／ 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 →- 論文マニピュレーションロボティクス
マルチ吸盤グリッパによる高速・高信頼ピックアンドプレースのための把持失敗制約
多数の吸盤を持つグリッパで重量物を把持する際の荷重分布を二次計画法で高速に求め、把持失敗を予測する制約を時間最適軌道計画に組み込む手法を提案した。
原題: Grasp Failure Constraints for Fast and Reliable Pick-and-Place Using Multi-Suction-Cup Grippers ／ Jee-eun Lee, Robert Sun, Andrew Bylard 他
日本語で読む → - 論文動作計画ロボティクス
距離場上の動作計画のための安全バブル被覆
距離場の一点の距離値から安全領域（安全バブル）を求め、自由空間をバブルで被覆する3つのサンプリングアルゴリズムを提案し、階層的な計画で効率的な衝突回避軌道を生成する。
原題: Safe Bubble Cover for Motion Planning on Distance Fields ／ Ki Myung Brian Lee, Zhirui Dai, Cedric Le Gentil 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
MAPPO-PIS: 事前意図共有を用いたマルチエージェント近接方策最適化によるコネクテッド自動運転車の協調意思決定
V2V通信下の自動運転車の協調意思決定に、将来の意図軌跡を生成・共有する意図生成モジュールと安全性強化モジュールを組み込んだMARL手法を提案し、人車混在の合流領域で安全性・効率を改善した。
原題: MAPPO-PIS: A Multi-Agent Proximal Policy Optimization Method with Prior Intent Sharing for CAVs' Cooperative Decision-Making ／ Yicheng Guo, Jiaqi Liu, Rongjie Yu 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションAI
DynamicRouteGPT: 大規模言語モデルに基づくリアルタイム多車両動的ナビゲーションフレームワーク
静的Dijkstraで大域的最適経路を求め、交差点での局所判断をLlama3 8Bと因果推論で行う動的経路計画手法を提案。
原題: DynamicRouteGPT: A Real-Time Multi-Vehicle Dynamic Navigation Framework Based on Large Language Models ／ Ziai Zhou, Bin Zhou, Hao Liu
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
VL-TGS: 視覚言語モデルを用いたマップレス屋外環境における軌道生成と選択
マップレス屋外環境で、走行可能性制約を満たし人間らしい経路を生成するため、CVAEと視覚言語モデルを組み合わせた軌道生成・選択手法を提案した。
原題: VL-TGS: Trajectory Generation and Selection using Vision Language Models in Mapless Outdoor Environments ／ Daeun Song, Jing Liang, Xuesu Xiao 他
日本語で読む → - 論文強化学習ロボティクス
部分観測下における同変強化学習
部分観測環境で群対称性の同変性をニューラルネットに組み込み、過去の解を再利用することでサンプル効率と性能を高める強化学習手法を提案した。
原題: Equivariant Reinforcement Learning under Partial Observability ／ Hai Nguyen, Andrea Baisero, David Klee 他
日本語で読む → - 論文宇宙ロボティクス/システム同定astro-ph.IM
時系列クラスタリングと強化学習による宇宙機の慣性パラメータ推定
宇宙機の運用中に慣性パラメータが変化する状況に対し、時系列クラスタリングと強化学習で最適化した動作シーケンスを組み合わせて推定する機械学習手法を提案し、複数衛星展開システムで有効性を示した。
原題: Spacecraft inertial parameters estimation using time series clustering and reinforcement learning ／ Konstantinos Platanitis, Miguel Arana-Catania, Leonardo Capicchiano 他
日本語で読む → - 論文マルチエージェント経路計画ロボティクス
行き詰まりからの脱出：デッドロック回復アプローチ
複数エージェントが空間を共有する際に生じるデッドロックを解消するため、hybrid-A*、STL、MPPIを統合した回復戦略を提案し、シミュレーションとスケールカーで有効性を検証した。
原題: Don't Get Stuck: A Deadlock Recovery Approach ／ Francesca Baldini, Faizan M. Tariq, Sangjae Bae 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
ソフトリストを用いたロボット物体挿入：特権情報を活用したSim-to-Real学習
ソフトリストを持つロボットで、把持や穴の位置に不確かさがある環境での接触を伴う物体挿入を、特権情報を用いたSim-to-Real学習で実現した。
原題: Robotic Object Insertion with a Soft Wrist through Sim-to-Real Privileged Training ／ Yuni Fuchioka, Cristian C. Beltran-Hernandez, Hai Nguyen 他
日本語で読む → - 論文探索計画ロボティクス
部分的に観測可能な環境における土壌サンプル探索
限られた視界とアームの届く範囲で未知の屋外環境の土壌サンプルを効率的に探索するため、ヒューリスティック誘導探索法を開発し、シミュレーションで速度・移動距離・成功率の優位性を示した。
原題: Soil Sample Search in Partially Observable Environments ／ Han Yang, Andrew Dudash
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ガウス過程状態推定への制御入力の導入
ガウス過程による連続時間バッチ状態推定に速度・加速度などの制御入力を組み込み、移動ロボットの軌跡推定や連続体ロボットの形状推定に適用して、少ない計測でも高精度な推定を可能にした。
原題: Incorporating Control Inputs in Continuous-Time Gaussian Process State Estimation for Robotics ／ Sven Lilge, Timothy D. Barfoot
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
DM2RM: オープンボキャブラリ指示に基づく対象物と設置場所のデュアルモードマルチモーダルランキング
家庭用サービスロボットがオープンボキャブラリの指示に従い、対象物とその設置場所の画像を単一モデルで検索できるデュアルモードランキング手法を提案し、実環境で82%のタスク成功率を達成した。
原題: DM2RM: Dual-Mode Multimodal Ranking for Target Objects and Receptacles Based on Open-Vocabulary Instructions ／ Ryosuke Korekata, Kanta Kaneda, Shunya Nagashima 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
月面ローバーシミュレーションのためのグローサーホイールによる地形変形モデリング
車輪と月面レゴリスの接触力を用いた回帰モデルで地形の変形を再現し、走行痕をリアルタイムに描画する変形エンジンを月面シミュレータに統合した。
原題: Modeling of Terrain Deformation by a Grouser Wheel for Lunar Rover Simulation ／ Junnosuke Kamohara, Vinicius Ares, James Hurrell 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
日常指：日常のインタラクティブ操作のニーズに応えるロボット指
30種類の日常タスクをこなすための要件を満たす、直列弾性アクチュエーションを用いたコンパクトなロボット指を開発し、2指ハンドで皿の出し入れや薄い物体・繊細な物体の把持を実証した。
原題: Everyday Finger: A Robotic Finger that Meets the Needs of Everyday Interactive Manipulation ／ Rubén Castro Ornelas, Tomás Cantú, Isabel Sperandio 他
日本語で読む → - 論文エコドライビング/強化学習制御
大都市の炭素排出を動的エコドライビングで大規模に削減する
米国3大都市の6,011交差点・100万シナリオを深層強化学習でモデル化し、エコドライビングが都市全体の交差点CO2排出を11〜22%削減できることを示した。
原題: Mitigating Metropolitan Carbon Emissions with Dynamic Eco-driving at Scale ／ Vindula Jayawardana, Baptiste Freydt, Ao Qu 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
Feelit: 柔軟形状ディスプレイと視覚触覚センサを組み合わせたリアルタイム遠隔触覚提示
視覚ベース触覚センサの高解像度3D情報をリアルタイムで再現する低コストな遠隔触覚デバイスFeelitを開発した。ピンベース形状ディスプレイと柔軟機構を組み合わせ、せん断変位と回転も提示できる。
原題: Feelit: Combining Compliant Shape Displays with Vision-Based Tactile Sensors for Real-Time Teletaction ／ Oscar Yu, Yu She
日本語で読む → - 論文自律走行ロボティクス
自律レース車両のための高速でモジュール式な自律走行ソフトウェア
Indy Autonomous Challenge 向けに、エージェント検出・運動計画・制御をモジュール化した高速な自律走行スタックを開発し、単一・複数エージェント環境での性能を評価した。
原題: Fast and Modular Autonomy Software for Autonomous Racing Vehicles ／ Andrew Saba, Aderotimi Adetunji, Adam Johnson 他
日本語で読む → - 論文屋内ナビゲーション機械学習
AIと機械学習によるモバイル組み込みシステムの屋内測位とナビゲーション
GPSが届かない屋内環境で、WiFiやモバイル組み込みセンサーとAIアルゴリズムを組み合わせて人・車両・ドローン・ロボットの測位とナビゲーションを行う手法を概説した論文。
原題: AI and Machine Learning Driven Indoor Localization and Navigation with Mobile Embedded Systems ／ Sudeep Pasricha
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
深層予測学習による高速かつ高精度なロボット操作の実現
深層予測学習を用いて、遅い教示と高速推論を組み合わせることで、カップ積みタスクを実機で94%の成功率で達成した研究。
原題: Achieving Faster and More Accurate Operation of Deep Predictive Learning ／ Masaki Yoshikawa, Hiroshi Ito, Tetsuya Ogata
日本語で読む → - 論文キャリブレーションロボティクス
ケーブル駆動手術ロボットの効率的なデータ駆動型関節レベルキャリブレーション
ケーブルの伸びによる関節位置誤差を、ジグザグ軌道のデータで学習したDNNで補正し、RAVEN-II手術ロボットの関節精度を高める手法を提案。
原題: Efficient Data-driven Joint-level Calibration of Cable-driven Surgical Robots ／ Haonan Peng, Andrew Lewis, Yun-Hsuan Su 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーション制御
外部振動と不確かなペイロード下におけるロボットマニピュレータの専用非線形制御
外部振動や負荷変動による不確かなトルク下で、関節空間の追従制御を実現する2つの非線形制御手法を提案し、リアプノフ解析とシミュレーションで安定性を検証した。
原題: Dedicated Nonlinear Control of Robot Manipulators in the Presence of External Vibration and Uncertain Payload ／ Mustafa M. Mustafa, Carl D. Crane, Ibrahim Hamarash
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
独立ロボット群のための時間順序付きアドホック資源共有
複数ロボットの資源共有を重み付きSAT最適化として定式化し、SATソルバの反復適用で最適割当を解く手法を提案。連続時間の順序制約をCNFで符号化し、実機・シミュレーションで検証した。
原題: Time-Ordered Ad-hoc Resource Sharing for Independent Robotic Agents ／ Arjo Chakravarty, Michael X. Grey, M. A. Viraj J. Muthugala 他
日本語で読む → - 論文LiDAR場所認識ロボティクス
SOLiD: 狭視野LiDARのための空間構造化軽量グローバル記述子による場所認識
限られた視野のLiDARでも場所認識できるよう、距離-仰角・方位-仰角ビンで空間を構造化し、鉛直方向の再重み付けで回転変化に対応する軽量な記述子を提案した。
原題: Narrowing your FOV with SOLiD: Spatially Organized and Lightweight Global Descriptor for FOV-constrained LiDAR Place Recognition ／ Hogyun Kim, Jiwon Choi, Taehu Sim 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
道路網上におけるマルチエージェント型フライングサイドキック巡回セールスマン問題の最適化
複数のトラックとドローンによる配送システムを実際の道路網上で扱うMA-FSTSPを定式化し、3段階ヒューリスティックで大規模問題を高速に解く手法を提案した。
原題: Optimization of Multi-Agent Flying Sidekick Traveling Salesman Problem over Road Networks ／ Ruixiao Yang, Chuchu Fan
日本語で読む → - 論文モデル予測制御ロボティクス
自己教師あり初期化学習による高速モデル予測制御
MPCの初期解を生成するポリシーを強化学習で学習し、最適化時間を短縮しつつ制御性能を向上させるフレームワークを提案。
原題: Faster Model Predictive Control via Self-Supervised Initialization Learning ／ Zhaoxin Li, Xiaoke Wang, Letian Chen 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
モデルベース足配置計画とモデルフリー強化学習を統合した動的二足歩行
LIPモデルによる足配置計画と強化学習を組み合わせ、足位置のみを追従させることで、MITヒューマノイドで最大1.5m/sの歩行や旋回を実現した研究。
原題: Integrating Model-Based Footstep Planning with Model-Free Reinforcement Learning for Dynamic Legged Locomotion ／ Ho Jae Lee, Seungwoo Hong, Sangbae Kim
日本語で読む → - 論文認知・神経刺激q-bio.NC
耳介迷走神経刺激による遠隔操縦者訓練と運用の強化
耳介迷走神経刺激(aVNS)をドローンの遠隔操縦者訓練に導入し、注意力・学習・記憶・ストレス管理を改善して安全性と運用効率を高めることを提唱した論文。
原題: Auricular Vagus Nerve Stimulation for Enhancing Remote Pilot Training and Operations ／ William J. Tyler
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
OMEGA: 状態空間モデルによる動的環境での空陸ロボット向け効率的遮蔽認識ナビゲーション
Mambaベースの遮蔽予測ネットワークOccMambaと効率的なプランナを組み合わせ、群衆など動的で遮蔽の多い環境でも空陸ロボットが高速に経路計画できるナビゲーション手法を提案。
原題: OMEGA: Efficient Occlusion-Aware Navigation for Air-Ground Robot in Dynamic Environments via State Space Model ／ Junming Wang, Xiuxian Guan, Zekai Sun 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
6自由度ロボットマニピュレータの力・運動統合制御
6自由度マニピュレータの運動と力を統合制御するアルゴリズムを提案し、接触時の力制御で損傷を防ぎつつ軌道追従を実現、シミュレーションとデジタルツインで検証した。
原題: Force-Motion Control For A Six Degree-Of-Freedom Robotic Manipulator ／ Sagar Ojha, Karl Leodler, Lou Barbieri 他
日本語で読む → - 論文ステレオ視差推定画像認識
EV-MGDispNet：左右一貫性を考慮した動き誘導型イベントベースステレオ視差推定ネットワーク
イベントカメラのステレオ視差推定において、動き情報を活用した注意機構と左右一貫性損失を導入し、実走行シーンで精度を向上させた手法を提案。
原題: EV-MGDispNet: Motion-Guided Event-Based Stereo Disparity Estimation Network with Left-Right Consistency ／ Junjie Jiang, Hao Zhuang, Xinjie Huang 他
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