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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: 2024/7/1 ／ 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
異種センサを搭載した混合サイズUAVチームによる協調屋内探査
異なるサイズとセンサを持つ複数のUAVが協力して未知の屋内空間を探査する手法を提案し、フロンティアベースの探査と2つのタスク割り当て戦略を組み合わせてシミュレーションと実機実験で検証した。
原題: Cooperative Indoor Exploration Leveraging a Mixed-Size UAV Team with Heterogeneous Sensors ／ Michaela Cihlářová, Václav Pritzl, Martin Saska
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
Llama3を用いた音声指示による自律ナビゲーションの逐次計画
音声コマンドをLlama3で解釈し、逐次的なナビゲーション行動に変換して、学習ベースの制御方策DRL-VOでロボットを自律走行させるシステムを提案した。
原題: Speech-Guided Sequential Planning for Autonomous Navigation using Large Language Model Meta AI 3 (Llama3) ／ Alkesh K. Srivastava, Philip Dames
日本語で読む → - 論文シーンフロー画像認識
SeFlow: 自動運転のための自己教師ありシーンフロー手法
LiDARスキャン間の点ごとの3D動きを推定するシーンフローを、動的・静的の分類と物体レベルの制約を取り入れて自己教師ありで学習する手法を提案し、Argoverse 2とWaymoで最高性能を達成した。
原題: SeFlow: A Self-Supervised Scene Flow Method in Autonomous Driving ／ Qingwen Zhang, Yi Yang, Peizheng Li 他
日本語で読む → - 論文プランニングロボティクス
GCS*: 凸集合グラフ上の暗黙的グラフに対する前向きヒューリスティック探索
凸集合グラフ上の最短経路問題を解くため、A*探索を一般化した前向きヒューリスティック探索アルゴリズムGCS*を提案し、接触を伴う平面押しタスクで有効性を示した。
原題: GCS*: Forward Heuristic Search on Implicit Graphs of Convex Sets ／ Shao Yuan Chew Chia, Rebecca H. Jiang, Bernhard Paus Graesdal 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
SPOMP：空陸協調のための意味的全景オンラインマッピングと計画
空と地上のロボットが協調するために、意味情報を含む地図をオンラインで構築し、GPSのない環境でも位置推定や複雑な協調ミッションの計画・実行を可能にするフレームワークを提案し、実世界実験と大規模シミュレーションで検証した。
原題: Air-Ground Collaboration with SPOMP: Semantic Panoramic Online Mapping and Planning ／ Ian D. Miller, Fernando Cladera, Trey Smith 他
日本語で読む → - 論文インスタンスセグメンテーション画像認識
把持のための少数アノテーションによるロボットインスタンスセグメンテーション
半教師あり学習とインタラクション学習を組み合わせ、少数のアノテーションでロボットの把持のためのインスタンスセグメンテーションを高精度に実現するフレームワークを提案。
原題: Robot Instance Segmentation with Few Annotations for Grasping ／ Moshe Kimhi, David Vainshtein, Chaim Baskin 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
DextrAH-G: 幾何学的ファブリックを用いたピクセルから動作への巧みなアーム・ハンド把持
深さ画像から直接動作を生成する強化学習と幾何学的ファブリックを組み合わせ、シミュレーションのみで訓練した23自由度アーム・ハンドロボットの高速で安全な巧みな把持方策を実現した。
原題: DextrAH-G: Pixels-to-Action Dexterous Arm-Hand Grasping with Geometric Fabrics ／ Tyler Ga Wei Lum, Martin Matak, Viktor Makoviychuk 他
日本語で読む → - 論文物体検出画像認識
RFAConvとTriplet Attentionによる自動運転画像検出の最適化
自動運転向けのYOLOv8を改良し、C2f_RFAConvモジュールとTriplet Attention機構を導入することで特徴抽出効率と注目精度を高めた物体検出手法を提案した論文。
原題: Optimization of Autonomous Driving Image Detection Based on RFAConv and Triplet Attention ／ Zhipeng Ling, Qi Xin, Yiyu Lin 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
基盤モデルによる指示追従スキルの自律的改善
視覚言語モデルを活用してロボットが自律的に多様なデータを収集・評価し、人間の注釈なしで指示追従ポリシーを改善する手法を提案。未知環境での性能を2倍に向上させた。
原題: Autonomous Improvement of Instruction Following Skills via Foundation Models ／ Zhiyuan Zhou, Pranav Atreya, Abraham Lee 他
日本語で読む → - 論文故障検知機械学習
衛星多変量時系列における故障検知のための自己教師ありタスク
物理情報を組み込んだReal NVPニューラルネットにセンサデータの並べ替えに基づく自己教師ありタスクを追加し、衛星の多変量時系列における故障検知性能を向上させた研究。
原題: A Self-Supervised Task for Fault Detection in Satellite Multivariate Time Series ／ Carlo Cena, Silvia Bucci, Alessandro Balossino 他
日本語で読む → - 論文模倣学習/医療ロボティクスロボティクス
カーネル化運動プリミティブを用いた深部静脈血栓症のロボット支援超音波検査のための模倣学習
超音波検査士の実演からカーネル化運動プリミティブで走査軌道と力制御を学習し、深部静脈血栓症の超音波検査を自律ロボットで標準化する手法を提案した。
原題: Imitation Learning for Robotic Assisted Ultrasound Examination of Deep Venous Thrombosis using Kernelized Movement Primitives ／ Diego Dall'Alba, Lorenzo Busellato, Thiusius Rajeeth Savarimuthu 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
グリーンスクリーン拡張によるロボットマニピュレーションのシーン汎化
グリーンスクリーン上で収集した実演データにクロマキーで背景を合成するGreenAugを提案し、未知環境への汎化性能が従来の拡張手法を上回ることを実機実験で示した。
原題: Green Screen Augmentation Enables Scene Generalisation in Robotic Manipulation ／ Eugene Teoh, Sumit Patidar, Xiao Ma 他
日本語で読む → - 論文アシスティブ・リハビリテーションロボティクス
手首駆動型装具におけるロボット調整可能な運動学が把持動作を容易にする
脊髄損傷者の手首駆動把持を支援する装具に連続的なロボットモーター支援を導入し、手首の自由度を高めることで、把持動作の難易度と主観的負担が軽減されることを示した。
原題: Robotically adjustable kinematics in a wrist-driven orthosis eases grasping across tasks ／ Erin Y. Chang, Andrew I. W. McPherson, Hannah S. Stuart
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
Theia: ロボット学習のための多様な視覚基盤モデルの蒸留
複数の視覚基盤モデルを蒸留して、多様な視覚知識を符号化したロボット学習用の視覚基盤モデルTheiaを提案し、少ないデータと小さいモデルで従来手法を上回る性能を実証した。
原題: Theia: Distilling Diverse Vision Foundation Models for Robot Learning ／ Jinghuan Shang, Karl Schmeckpeper, Brandon B. May 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
身体性を伴う連鎖的思考推論によるロボット制御
視覚言語行動モデルに、計画・サブタスク・動作・物体位置などの推論を段階的に行わせてから行動を予測するECoTを導入し、大規模データセット向けの合成訓練データ生成パイプラインを構築して成功率を向上させた。
原題: Robotic Control via Embodied Chain-of-Thought Reasoning ／ Michał Zawalski, William Chen, Karl Pertsch 他
日本語で読む → - 論文可変自律性ロボティクス
制御の交渉：ニューロシンボリックな可変自律性
ルールベースの記号論理と強化学習を組み合わせ、ロボットが状況に応じて自律性と人間の介入のバランスを動的に調整する手法を提案した論文。
原題: Negotiating Control: Neurosymbolic Variable Autonomy ／ Georgios Bakirtzis, Manolis Chiou, Andreas Theodorou
日本語で読む → - 論文屋内測位/SLAMロボティクス
SLAM搭載ロボットと深層ニューラルネットワークを用いた適応型WiFiフィンガープリンティング屋内測位
SLAM搭載ロボットで環境地図とWiFiスキャンを自動収集し、高密度なフィンガープリントデータセットを構築してDNNによる屋内測位を実現した。事前地図や人手を削減しつつ測位精度を向上させた。
原題: An Adaptive Indoor Localization Approach Using WiFi RSSI Fingerprinting with SLAM-Enabled Robotic Platform and Deep Neural Networks ／ Seyed Alireza Rahimi Azghadi, Atah Nuh Mih, Asfia Kawnine 他
日本語で読む → - 論文力覚センサロボティクス
フレクシャジンバル式3軸力覚センサによる昆虫サイズ羽ばたきロボットの軸間干渉の最小化
フレクシャジンバルを用いた力覚センサを開発し、180mgの羽ばたきロボットのピッチ・ロールトルクと推力を同時計測して軸間干渉が小さいことを明らかにした。
原題: A flexured-gimbal 3-axis force-torque sensor reveals minimal cross-axis coupling in an insect-sized flapping-wing robot ／ Aaron Weber, Daksh Dhingra, Sawyer B. Fuller
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
前車の動きの触覚フィードバックが運転制御を改善する
前車との仮想的な弾性接続を通じてその動きを触覚提示する運転支援を検討し、触覚フィードバックが運転制御を改善し精神的負荷を軽減することを実験で示した。
原題: Haptic feedback of front car motion can improve driving control ／ Xiaoxiao Cheng, Xianzhe Geng, Yanpei Huang 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
可変慣性モデル予測制御による高速二足歩行マニューバ
重心慣性が変化することを考慮したMPCを凸最適化で定式化し、遊脚軌道から慣性を予測するネットワークと全身制御を組み合わせて、ヒューマノイドの高速で安定した歩行を実現した。
原題: Variable Inertia Model Predictive Control for Fast Bipedal Maneuvers ／ Seung Hyeon Bang, Jaemin Lee, Carlos Gonzalez 他
日本語で読む → - 論文自律探索ロボティクス
FALCON：カバレッジ経路誘導による高速自律飛行探索
未探索領域を効率的にカバーする経路を生成し、階層的な計画でドローンの自律探索を高速化するフレームワークを提案。
原題: FALCON: Fast Autonomous Aerial Exploration using Coverage Path Guidance ／ Yichen Zhang, Xinyi Chen, Chen Feng 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
自動環境整形こそが強化学習の次のフロンティア
ロボット強化学習の主要なボトルネックはアルゴリズムではなく、観測・行動・報酬・シミュレーション力学といった訓練環境の設計（環境整形）であり、その自動化を研究コミュニティが目指すべきだと主張するポジションペーパー。
原題: Automatic Environment Shaping is the Next Frontier in RL ／ Younghyo Park, Gabriel B. Margolis, Pulkit Agrawal
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
ClutterGen: ロボット学習のための散らかったシーン生成器
強化学習を用いて、物理法則に従った多様で安定した散らかった物体配置シーンを自動生成するシミュレータを提案し、実機での片付け・配置学習に応用可能であることを示した。
原題: ClutterGen: A Cluttered Scene Generator for Robot Learning ／ Yinsen Jia, Boyuan Chen
日本語で読む → - 論文物理的人間-ロボットインタラクションロボティクス
深層学習によるサブタスク検出と動作推定を用いた効率的で安全な接触リッチな物理的人間-ロボットインタラクション
深層学習で人間の意図をサブタスク検出と動作推定により認識し、適応アドミタンス制御をオンライン調整することで、接触を伴う作業における効率と安全性を向上させる手法を提案した。
原題: Efficient and Safe Contact-rich pHRI via Subtask Detection and Motion Estimation using Deep Learning ／ Pouya P. Niaz, Engin Erzin, Cagatay Basdogan
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
粒状斜面における雪崩動態を利用した障害物の間接操作の学習
脚ロボットが砂斜面で移動しやすくなるよう、脚で砂を掘って雪崩を起こし、その動きで石などの障害物を間接的に動かす手法を提案。ViTで対象物の動きを予測し、成功率80%以上を達成した。
原題: Learning Granular Media Avalanche Behavior for Indirectly Manipulating Obstacles on a Granular Slope ／ Haodi Hu, Feifei Qian, Daniel Seita
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
テーブルサッカーをプレイする学習：システムとベースライン
自動テーブルサッカー台とそのシミュレーション環境を構築し、キーパーロッドを制御するベースライン手法でロボット学習の課題を検証した。
原題: Learning to Play Foosball: System and Baselines ／ Janosch Moos, Cedric Derstroff, Niklas Schröder 他
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
脳なし：ソフトロボットにおける形態計算による適応行動
脳を別に持たず、ロボットの身体そのものの計算だけで適応的な行動を生み出す「閉ループ形態計算」を、ボクセルベースの仮想ソフトロボットで実証した研究。
原題: No-brainer: Morphological Computation driven Adaptive Behavior in Soft Robots ／ Alican Mertan, Nick Cheney
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
おしゃべりするロボット：マルチモーダルな人間-ロボット会話と協働の基盤構築
LLMを中心に音声認識・音声生成・物体検出・姿勢推定・ジェスチャ検出を統合し、自然な人間-ロボット会話と協働を実現するモジュール型システムを提案した。
原題: When Robots Get Chatty: Grounding Multimodal Human-Robot Conversation and Collaboration ／ Philipp Allgeuer, Hassan Ali, Stefan Wermter
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
受容野拡張と把持可能バランスサンプリングによる混雑環境での6自由度把持検出
混雑環境での小さな物体の6自由度把持検出精度を高めるため、受容野を拡張するモジュールと把持可能領域に基づくバランスサンプリングを提案し、GraspNet-1Billionで約10%の精度向上を達成した。
原題: 6-DoF Grasp Detection in Clutter with Enhanced Receptive Field and Graspable Balance Sampling ／ Hanwen Wang, Ying Zhang, Yunlong Wang 他
日本語で読む → - 論文VPR/ナビゲーション画像認識
位置推定の検証によるロボットナビゲーションのための視覚的場所認識の改善
視覚的場所認識(VPR)の信頼性を監視するMLPベースの整合性モニタを提案し、実世界実験でナビゲーションと位置推定の精度向上を実証した。
原題: Improving Visual Place Recognition Based Robot Navigation By Verifying Localization Estimates ／ Owen Claxton, Connor Malone, Helen Carson 他
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