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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 →- 論文ウェアラブル支援ロボットロボティクス
ウェアラブル支援ロボットによる歩行のための神経筋モデリング入門
歩行支援ウェアラブルロボットの制御に必要な神経筋骨格系のモデリングについて、神経生理学と生体機械工学の知見を橋渡しする入門的レビュー。
原題: Neuromuscular Modeling for Locomotion with Wearable Assistive Robots -- A primer ／ Mohamed Irfan Refai, Huawei Wang, Antonio Gogeascoechea 他
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
WayEx: 単一デモンストレーションによるウェイポイント探索
単一のデモンストレーションから複雑な目標条件付きロボットタスクを学習する手法を提案し、従来の強化学習より訓練時間を50%削減した。
原題: WayEx: Waypoint Exploration using a Single Demonstration ／ Mara Levy, Nirat Saini, Abhinav Shrivastava
日本語で読む → - 論文自動運転/占有格子予測AI
地下駐車場における信頼性と安全性の高い占有格子予測の研究
CARLAシミュレータで地下駐車場のモデルを構築し、占有格子ネットワークで車両経路や障害物を予測することで、屋内自動運転の安全性向上を図った研究。
原題: Research on Reliable and Safe Occupancy Grid Prediction in Underground Parking Lots ／ JiaQi Luo
日本語で読む → - 論文3D占有予測画像認識
占有を点集合として表現する3D占有予測
多視点画像から3D占有を予測するため、関心点(PoI)の集合でシーンを表現する点ベースの新手法OSPを提案し、従来のボリュームベース手法を上回る性能と柔軟性を示した。
原題: Occupancy as Set of Points ／ Yiang Shi, Tianheng Cheng, Qian Zhang 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
ASVナビゲーションにおけるsim-to-realギャップを低減する深層強化学習フレームワークと手法
浮力・流体力モデルとシステム同定・ドメインランダム化を組み合わせ、自律水面艇の強化学習を実環境に転移しやすくし、浮遊ゴミ回収タスクでエネルギー消費と完了時間を削減した。
原題: A Deep Reinforcement Learning Framework and Methodology for Reducing the Sim-to-Real Gap in ASV Navigation ／ Luis F W Batista, Junghwan Ro, Antoine Richard 他
日本語で読む → - 論文モデル予測制御ロボティクス
動的後悔なしの同時システム同定とモデル予測制御
未知のダイナミクスと外乱を持つ非線形システムに対し、システム同定とモデル予測制御を同時に行い、動的後悔を抑えるアルゴリズムを提案。
原題: Simultaneous System Identification and Model Predictive Control with No Dynamic Regret ／ Hongyu Zhou, Vasileios Tzoumas
日本語で読む → - 論文軌道予測ロボティクス
安全クリティカルな場面におけるリスクを考慮した車両軌道予測
衝突が差し迫った危険な場面でも高精度に車両の将来軌道を予測するため、リスク情報を組み込んだシーンエンコーダや意図クエリ、補助リスク予測を備えたフレームワークを提案し、専用データセットと評価指標で有効性を示した。
原題: Risk-Aware Vehicle Trajectory Prediction Under Safety-Critical Scenarios ／ Qingfan Wang, Dongyang Xu, Gaoyuan Kuang 他
日本語で読む → - 論文軌道最適化ロボティクス
モデルベース拡散による軌道最適化
軌道最適化問題のモデル情報からスコア関数を直接計算し、データ不要で拡散過程により軌道を最適化する手法を提案。接触の多い難タスクで強化学習やサンプリングベース手法を上回る。
原題: Model-Based Diffusion for Trajectory Optimization ／ Chaoyi Pan, Zeji Yi, Guanya Shi 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
生物に着想を得た神経力学計算フレームワークによる環境適応型ロボットアームのリーチング
動的ニューラルフィールドと確率的最適制御に基づく生物模倣モデルNeuCFを6自由度マニピュレータに適用し、俯瞰カメラの視覚フィードバックを用いて動的ターゲット追従をリアルタイムで実現した。
原題: Adaptive Environment-Aware Robotic Arm Reaching Based on a Bio-Inspired Neurodynamical Computational Framework ／ Dimitrios Chatziparaschis, Shan Zhong, Vasileios Christopoulos 他
日本語で読む → - 論文HRIロボティクス
ERR@HRI 2024チャレンジ：人とロボットの相互作用におけるエラーと失敗のマルチモーダル検出
ロボットとの対話中の失敗を検出するため、顔・音声・姿勢のマルチモーダルデータセットを構築し、機械学習モデルのベンチマークを行うチャレンジを実施した。
原題: ERR@HRI 2024 Challenge: Multimodal Detection of Errors and Failures in Human-Robot Interactions ／ Micol Spitale, Maria Teresa Parreira, Maia Stiber 他
日本語で読む → - 論文UAV制御ロボティクス
敏捷な無人航空機のためのモデル予測パス積分制御
GPU上で並列サンプリング最適化を行うMPPI制御をUAVに搭載し、障害物回避を伴うリアルタイム飛行を実現した。
原題: Model Predictive Path Integral Control for Agile Unmanned Aerial Vehicles ／ Michal Minarik, Robert Penicka, Vojtech Vonasek 他
日本語で読む → - 論文遠隔操作ロボティクス
ロボット群の遠隔操作を支援する認知メタファーを用いたソニフィケーションの比較検討
仮想原子力施設でのロボット群遠隔操作において、認知メタファーに基づくソニフィケーションと計算主義的アプローチを比較し、予測性と作業負荷では計算主義が優れるが、直感性や空間化では認知メタファーが優れることを示した。
原題: The Ballad of the Bots: Sonification Using Cognitive Metaphor to Support Immersed Teleoperation of Robot Teams ／ Joe Simmons, Paul Bremner, Thomas J Mitchell 他
日本語で読む → - 論文マルチエージェント強化学習AI
安全制約付きオフライン協調強化学習のための拡散モデル
拡散モデルをマルチエージェント強化学習に統合し、安全制約を守りながらオフラインで協調行動を学習する手法を提案した。
原題: Diffusion Models for Offline Multi-agent Reinforcement Learning with Safety Constraints ／ Jianuo Huang
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
マスク誘導アテンションによる言語駆動型把持検出
セグメンテーションマスクと言語指示をTransformerのアテンションで統合し、遮蔽に強い言語駆動型の把持検出を実現した研究。
原題: Language-driven Grasp Detection with Mask-guided Attention ／ Tuan Van Vo, Minh Nhat Vu, Baoru Huang 他
日本語で読む → - 論文マルチエージェント強化学習ロボティクス
関係的Q関数近似：予期せぬロボット故障から回復する連続行動領域でのマルチエージェント学習
エージェント間の関係を表す関係ネットワークを活用し、ロボットの脚などの予期せぬ故障後でも協調を回復できるマルチエージェント強化学習フレームワークRQFを提案した。
原題: Relational Q-Functionals: Multi-Agent Learning to Recover from Unforeseen Robot Malfunctions in Continuous Action Domains ／ Yasin Findik, Paul Robinette, Kshitij Jerath 他
日本語で読む → - 論文LLMエージェント/生産計画AI
大規模言語モデルを生産システムに統合し、タスク自動化と柔軟性を向上
生産システムを階層化し、原子操作をマイクロサービス化したデジタルツイン上でLLMエージェントが計画を立案・実行する枠組みを提案し、実験室のモジュール式生産設備で実証した。
原題: Incorporating Large Language Models into Production Systems for Enhanced Task Automation and Flexibility ／ Yuchen Xia, Jize Zhang, Nasser Jazdi 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
階層的大規模マルチロボット経路（再）計画
混雑環境での大規模マルチロボット経路計画を、セル分割と階層的計画によりリアルタイム再計画可能にし、最大142台のシミュレーションと32台の実機実験で有効性を示した。
原題: Hierarchical Large Scale Multirobot Path (Re)Planning ／ Lishuo Pan, Kevin Hsu, Nora Ayanian
日本語で読む → - 論文自動運転マップ生成ロボティクス
分割統治：疎な点群から産業規模の高精細OpenDRIVEを生成する体系的手法
LiDAR点群をセグメント単位で処理して統合することで、大規模な高精細道路地図（OpenDRIVE）を自動生成する手法を提案し、運転機能シミュレーションへの応用を示した。
原題: Divide and Conquer: A Systematic Approach for Industrial Scale High-Definition OpenDRIVE Generation from Sparse Point Clouds ／ Leon Eisemann, Johannes Maucher
日本語で読む → - 論文データ収集ロボティクス
RoCap: 外観変化物体の姿勢推定のためのロボットデータ収集パイプライン
ロボットアームで対象物体を様々な6D姿勢で動かし、関節角度から正解姿勢を自動計算して学習データを収集するパイプラインを提案。ぬいぐるみや透明・反射・関節物体など外観が変化する物体の姿勢推定モデルを効率的に訓練できる。
原題: RoCap: A Robotic Data Collection Pipeline for the Pose Estimation of Appearance-Changing Objects ／ Jiahao Nick Li, Toby Chong, Zhongyi Zhou 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーション画像認識
PianoMime: インターネットのデモンストレーションから汎用器用なピアノ演奏エージェントを学習
YouTubeのプロピアニストの演奏動画を活用し、任意の曲を演奏できる汎用ピアノ演奏エージェントを訓練するフレームワークを提案。データ準備、曲別エキスパート方策学習、汎用エージェントへの蒸留の3段階で構成され、未見曲で最大56%のF1スコアを達成。
原題: PianoMime: Learning a Generalist, Dexterous Piano Player from Internet Demonstrations ／ Cheng Qian, Julen Urain, Kevin Zakka 他
日本語で読む → - 論文GNSS/UWB統合測位ロボティクス
FE-GUT: ファクターグラフ最適化と拡張カルマンフィルタを融合したGNSS/UWB密結合統合
GNSSとUWBの密結合測位において、ファクターグラフ最適化で時間オフセットを高精度推定し、拡張カルマンフィルタで初期化と補償を行う新手法を提案し、四輪ロボット実験でEKFより水平・垂直精度を大幅改善した。
原題: FE-GUT: Factor Graph Optimization hybrid with Extended Kalman Filter for tightly coupled GNSS/UWB Integration ／ Qijia Zhao, Shaolin Lü, Jianan Lou 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
野菜の皮むき：制約付き巧みな操作のケーススタディ
食品の皮むきという下流タスクに向けて、把持を維持しながら物体を回転させる制約付き巧みな操作コントローラを学習するシステムを提案した。
原題: Vegetable Peeling: A Case Study in Constrained Dexterous Manipulation ／ Tao Chen, Eric Cousineau, Naveen Kuppuswamy 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
Gel-OPTOFORTセンサ：GelSightと光電子センサ技術による多軸力覚・幾何形状の同時計測
GelSightと光電子式力覚センサを組み合わせ、高サンプリング周波数での多軸力計測と物体形状の観察を両立し、力計測範囲も調整可能にしたセンサを提案した。
原題: Gel-OPTOFORT Sensor: Multi-axis Force/Torque Measurement and Geometry Observation Using GelSight and Optoelectronic Sensor Technology ／ Yohan Noh, Harshal Upare, Dalia Osman 他
日本語で読む → - 論文安全制御/LLMロボティクス
大規模言語モデルによるリアルタイム異常検知と反応的計画
LLMの埋め込み空間で高速に異常を検知し、生成LLMによる遅い判断をモデル予測制御に組み込むことで、ドローンや自動運転車の安全な反応計画を実現した。
原題: Real-Time Anomaly Detection and Reactive Planning with Large Language Models ／ Rohan Sinha, Amine Elhafsi, Christopher Agia 他
日本語で読む → - 論文制御/強化学習ロボティクス
無重力環境における不確実な浮遊プラットフォームのPPOベース動的制御
無重力実験室で浮遊プラットフォームを制御するため、強化学習のPPOとモデル予測制御(MPC)を組み合わせ、不確実性や外乱に適応する制御手法を提案・検証した論文。
原題: PPO-based Dynamic Control of Uncertain Floating Platforms in the Zero-G Environment ／ Mahya Ramezani, M. Amin Alandihallaj, Andreas M. Hein
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
BiRoDiff: 未知地形を歩行する二足ロボットのための拡散ポリシー
拡散モデルを用いた軽量な歩行制御器をオフラインデータで学習し、単一ポリシーで複数速度の歩行と未知地形への汎化を実現した。
原題: BiRoDiff: Diffusion policies for bipedal robot locomotion on unseen terrains ／ GVS Mothish, Manan Tayal, Shishir Kolathaya
日本語で読む → - 論文ソーシャルナビゲーションロボティクス
人間を考慮した経路計画のための社会的コスト関数の学習
ロボットが列に並ぶ・会話中の集団の空間を尊重するといった、動きに依存しない社会的規範を単一モデルで学習し、従来の経路計画のコスト関数を適応させる手法を提案した。
原題: Learning Social Cost Functions for Human-Aware Path Planning ／ Andrea Eirale, Matteo Leonetti, Marcello Chiaberge
日本語で読む → - 論文制御ロボティクス
四元数ベース適応バックステッピング高速終端スライディングモード制御によるクアッドロータUAVの有限時間収束
クアッドロータUAVの位置・姿勢追従に対し、四元数を用いた適応バックステッピング制御と高速終端スライディングモード制御を組み合わせ、特異点回避と有限時間収束、チャタリング低減を実現した。
原題: Quaternion-based Adaptive Backstepping Fast Terminal Sliding Mode Control for Quadrotor UAVs with Finite Time Convergence ／ Arezo Shevidi, Hashim A. Hashim
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
GV-Bench：長期ループ閉じ込め検出の幾何検証のための局所特徴マッチングベンチマーク
長期にわたる環境変化下でのループ閉じ込め検出の幾何検証に焦点を当てた統一ベンチマークを提案し、6つの代表的な局所特徴マッチング手法を評価した。
原題: GV-Bench: Benchmarking Local Feature Matching for Geometric Verification of Long-term Loop Closure Detection ／ Jingwen Yu, Hanjing Ye, Jianhao Jiao 他
日本語で読む → - 論文自動運転・交通シミュレーションロボティクス
自動運転シャトルサービスが都市道路容量に与える影響：ミクロ交通シミュレーションによる実験
フロリダ州レイクノナの自動運転シャトルをミクロ交通シミュレーションで再現し、サービス頻度や速度が道路容量に与える影響を評価した。
原題: Impact of an Autonomous Shuttle Service on Urban Road Capacity: Experiments by Microscopic Traffic Simulation ／ Sudipta Roy, Bat-hen Nahmias-Biran, Samiul Hasan
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