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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3D認識画像認識
OmniNOCS：2D物体の3Dリフティングのための統合NOCSデータセットとモデル
屋内・屋外の大規模NOCSデータセットOmniNOCSを構築し、2D検出からNOCS・マスク・姿勢を予測するTransformerモデルNOCSformerを提案した。
原題: OmniNOCS: A unified NOCS dataset and model for 3D lifting of 2D objects ／ Akshay Krishnan, Abhijit Kundu, Kevis-Kokitsi Maninis 他
日本語で読む → - 論文ソフトアクチュエータロボティクス
魚の鰭条に着想を得た折り紙式小型アクチュエータによる水生ロボットの鰭操作
魚の鰭条を模した折り紙・切り紙ベースの電磁腱駆動アクチュエータを開発し、イカ型ロボットの鰭に搭載して遊泳性能を検証した研究。
原題: Fin ray-inspired, Origami, Small Scale Actuator for Fin Manipulation in Aquatic Bioinspired Robots ／ Minh Vu, Revathy Ravuri, Angus Muir 他
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 → - 論文空中マニピュレーションロボティクス
空飛ぶ書道家：空中マニピュレーションのための接触を考慮した運動・力の計画と制御
空中ロボットが筆を用いて、接触力に応じて線の太さが変わる書道を行うため、接触を考慮した軌道計画と運動・力のハイブリッド制御を提案した。
原題: Flying Calligrapher: Contact-Aware Motion and Force Planning and Control for Aerial Manipulation ／ Xiaofeng Guo, Guanqi He, Jiahe Xu 他
日本語で読む → - 論文バイナリアクチュエータ制御ロボティクス
影響ベクトル制御によるセル状バイナリアクチュエータロボットの制御
セル状の冗長バイナリアクチュエータを持つロボットに対し、各アクチュエータの影響ベクトルを実験的に同定し、遺伝的アルゴリズムやスライディングモード制御で最適なアクチュエータの組み合わせを選択する耐故障制御手法を提案した。
原題: Influence Vectors Control for Robots Using Cellular-like Binary Actuators ／ Alexandre Girard, Jean-Sébastien Plante
日本語で読む → - 論文協調制御ロボティクス
人間とロボットの協調運搬のためのアドミタンス制御と時変パッシブ速度場制御に基づく協調制御フレームワーク
人間とロボットが共同で物体を運ぶ際に、アドミタンス制御で人間の意図を推定し、時変パッシブ速度場制御で安全かつ同期した動作を実現する制御フレームワークを提案した。
原題: A Cooperation Control Framework Based on Admittance Control and Time-varying Passive Velocity Field Control for Human-Robot Co-carrying Tasks ／ Dang Van Trong, Hiroki Kotake, Sumitaka Honji 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
速度ベースのヒューマノイド歩行の学習：BraxとMJXによる大規模並列学習
REEM-Cロボット向けに、周期的報酬設計とBrax/MJXによる高速並列学習を用いた速度指令型の強化学習歩行ポリシーを構築した。
原題: Learning Velocity-based Humanoid Locomotion: Massively Parallel Learning with Brax and MJX ／ William Thibault, William Melek, Katja Mombaur
日本語で読む → - 論文強化学習ロボティクス
倉庫ロボットのグリッド環境における対話型強化学習アルゴリズムの比較分析
仮想グリッド倉庫環境でQ学習とSARSAという2つの対話型強化学習アルゴリズムを同一人物のフィードバックで訓練し、性能を比較した研究。
原題: A Comparative Analysis of Interactive Reinforcement Learning Algorithms in Warehouse Robot Grid Based Environment ／ Arunabh Bora
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
サブモジュラー最適化によるポーズSLAM不確かさを低減する協調グラフ探索
GPS拒否環境で複数ロボットがグラフを探索しつつSLAMのポーズ推定精度を保つため、探索経路生成とループ閉じ辺追加を二段階で行い、非単調サブモジュラー最大化として定式化する手法を提案。
原題: Collaborative Graph Exploration with Reduced Pose-SLAM Uncertainty via Submodular Optimization ／ Ruofei Bai, Shenghai Yuan, Hongliang Guo 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
強化学習で拡張したMPCによる俊敏で堅牢な二足歩行の足運び計画と制御
ALIPベースのMPCで大まかな足運びを計画し、学習方策で足位置を微調整することで、全身ダイナミクスを考慮した俊敏で堅牢な二足歩行を実現する枠組みを提案し、ヒューマノイドDRACO 3で検証した。
原題: RL-augmented MPC Framework for Agile and Robust Bipedal Footstep Locomotion Planning and Control ／ Seung Hyeon Bang, Carlos Arribalzaga Jové, Luis Sentis
日本語で読む → - 論文強化学習/迎撃ロボティクス
強化学習による制御空域内の不正飛行ドローンの迎撃
強化学習（DreamerV3、TQC、SAC）を用いて固定翼UAVの追跡エージェントを訓練し、動的に回避する侵入ドローンを迎撃する手法を提案・評価した。
原題: Intercepting Unauthorized Aerial Robots in Controlled Airspace Using Reinforcement Learning ／ Francisco Giral, Ignacio Gómez, Soledad Le Clainche
日本語で読む → - 論文経路計画AI
ドライバー個人の嗜好と状況に適応したエッジ支援型経路計画
ドライバーの過去の走行履歴から嗜好を分類し、グラフニューラルネットと深層強化学習で個人に最適化した経路を提案する手法。
原題: Personalized and Context-aware Route Planning for Edge-assisted Vehicles ／ Dinesh Cyril Selvaraj, Falko Dressler, Carla Fabiana Chiasserini
日本語で読む → - 論文点群セグメンテーションロボティクス
LiDAR点群セグメンテーションのためのラベルフリーモデル失敗検出
ラベルなしデータを活用し、教師あり学習と自己教師あり学習の2つのストリームを組み合わせて、LiDAR点群セグメンテーションモデルの失敗を検出する手法を提案し、実世界の異常ラベル付きデータセットLidarCODAを公開した。
原題: Label-Free Model Failure Detection for Lidar-based Point Cloud Segmentation ／ Daniel Bogdoll, Finn Sartoris, Vincent Geppert 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
GPU計算距離マップによるリアルタイム衝突回避
GPUで計算した3次元距離変換を用いて、冗長マニピュレータの障害物・自己衝突回避をリアルタイム運動学フィードバック制御で実現するフレームワークを提案し、Tiagoロボットで評価した。
原題: Real Time Collision Avoidance with GPU-Computed Distance Maps ／ Wendwosen Bellete Bedada, Gianluca Palli
日本語で読む → - 論文自動運転制御
自動運転のためのクラウド・エッジ・端末連携AIGC
自動運転向けに、クラウド・エッジ・端末が連携してAIGCを活用するアーキテクチャを提案し、通信・ストレージ・計算資源の配分とAIGCによるシステム設計支援を検討した論文。
原題: Cloud-Edge-Terminal Collaborative AIGC for Autonomous Driving ／ Jianan Zhang, Zhiwei Wei, Boxun Liu 他
日本語で読む → - 論文強化学習/航空戦闘ロボティクス
解釈可能な深層強化学習によるUCAVドッグファイトの機動決定
UCAVのドッグファイトにおいて、深層強化学習で基本的な飛行機動を選択する階層型フレームワークを提案し、解釈性の向上と新戦術の創発を示した。
原題: Interpretable DRL-based Maneuver Decision of UCAV Dogfight ／ Haoran Han, Jian Cheng, Maolong Lv
日本語で読む → - 論文群制御機械学習
フェデレーテッドラーニングによる複数ロボットの迷路探索
LiDAR搭載ロボットが連携し、フェデレーテッドラーニングで迷路の形状分類モデルを学習することで、未知の迷路でも高精度に探索できることを示した研究。
原題: Maze Discovery using Multiple Robots via Federated Learning ／ Kalpana Ranasinghe, H. P. Madushanka, Rafaela Scaciota 他
日本語で読む → - 論文視覚オドメトリロボティクス
符号化視覚オドメトリ：CodedVO
独自の光学系で画像に実スケールの奥行き情報を物理的に埋め込み、単眼視覚オドメトリのスケール曖昧性を解消する手法を提案。屋内環境で平均軌道誤差0.08mを達成。
原題: CodedVO: Coded Visual Odometry ／ Sachin Shah, Naitri Rajyaguru, Chahat Deep Singh 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
ロボットメッシュネットワークにおける通信・計算効率の良い分散サブモジュラー最適化
ロボットメッシュネットワークで、近傍情報のみを用いて分散的にサブモジュラー最適化を行うRAGを提案し、ネットワーク規模に対して線形な決定時間と高い近似性能を実現した。
原題: Communication- and Computation-Efficient Distributed Submodular Optimization in Robot Mesh Networks ／ Zirui Xu, Sandilya Sai Garimella, Vasileios Tzoumas
日本語で読む → - 論文物体検出ロボティクス
再配置対象検出のための協調スケールクロスアテンションTransformer
家庭用サービスロボットの再配置タスクにおいて、目標状態と現在状態の画像から再配置すべき物体を検出するTransformerベースの手法を提案し、新データセットでベースラインを上回る性能を示した。
原題: Co-Scale Cross-Attentional Transformer for Rearrangement Target Detection ／ Haruka Matsuo, Shintaro Ishikawa, Komei Sugiura
日本語で読む → - 論文自動運転/データ収集ロボティクス
JaywalkerVR: 安全上重要な歩行者-車両インタラクションを収集するVRシステム
VRで歩行者が危険な状況に飛び出すロングテールな歩行者-車両インタラクションを安全かつ低コストで収集し、自動運転モデルの精度と堅牢性を向上させるデータセットCARLA-VRを構築した。
原題: JaywalkerVR: A VR System for Collecting Safety-Critical Pedestrian-Vehicle Interactions ／ Kenta Mukoya, Erica Weng, Rohan Choudhury 他
日本語で読む → - 論文BCIeess.SP
対照学習に基づく畳み込みニューラルネットワークによるERPブレイン・コンピュータ・インタフェース
対照学習とInceptionモジュールを組み合わせ、被験者間で共通するERP信号の時空間特徴を抽出することで、クロス被験者のERP検出精度を向上させた研究。
原題: A Contrastive Learning Based Convolutional Neural Network for ERP Brain-Computer Interfaces ／ Yuntian Cui, Xinke Shen, Dan Zhang 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
単一デモンストレーションによる視覚ポリシーのドメイン適応
単一のデモンストレーションをプロンプトとして用い、Transformerでデモ条件付き視覚ポリシーを学習することで、照明・色・テクスチャ・カメラ姿勢などのドメインシフトに適応する手法PromptAdaptを提案した。
原題: Domain Adaptation of Visual Policies with a Single Demonstration ／ Weiyao Wang, Gregory D. Hager
日本語で読む → - 論文点群位置合わせロボティクス
局所一貫性ガウス混合モデルによるロボット検査のためのロバスト点群位置合わせ
ロボット検査で生じるノイズや外れ値に強い点群位置合わせ手法を提案し、隣接点の事後分布の類似性を制約するガウス混合モデルで回転・並進を推定、RMSEを20%低減した。
原題: Robust Point Cloud Registration in Robotic Inspection with Locally Consistent Gaussian Mixture Model ／ Lingjie Su, Wei Xu, Wenlong Li
日本語で読む → - 論文オフライン強化学習機械学習
拡散モデルを最適化器として活用するオフライン強化学習の効率的計画法
拡散モデルのサンプリングを軌道生成と最適化に分離し、自己回帰モデルで高速に実行可能な軌道を生成しつつ拡散モデルで最適化することで、オフライン強化学習の計画を3〜10倍高速化した。
原題: Diffusion Models as Optimizers for Efficient Planning in Offline RL ／ Renming Huang, Yunqiang Pei, Guoqing Wang 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
時相論理と強化学習を統合したマルチタスク跳躍ロボットナビゲーション
線形時相論理で与えられた必須の目標達成タスクと、報酬関数で表される任意の探索タスクを同時にこなす跳躍ロボットのナビゲーション手法を提案し、動力学の不確かさに対処する統合制御ポリシーを導出した。
原題: A Unified Approach to Multi-task Legged Navigation: Temporal Logic Meets Reinforcement Learning ／ Jesse Jiang, Samuel Coogan, Ye Zhao
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
混雑環境におけるマルチロボット群れ制御のためのヒューリスティック予測制御
ギブス確率場と生体模倣ポテンシャル関数に基づくヒューリスティック予測制御を提案し、混雑環境での複数ロボットの分散最適群れ制御を実現、4機のドローンで実証した。
原題: Heuristic Predictive Control for Multi-Robot Flocking in Congested Environments ／ Guobin Zhu, Qingrui Zhang, Bo Zhu 他
日本語で読む → - 論文分散最適化制御
信頼を活用した悪意ある攻撃下での有向グラフ上の高速分散最適化
悪意あるエージェントが存在する有向通信グラフ上で、エージェント間の信頼値と勾配追跡を用いて幾何収束を達成する分散最適化アルゴリズムRP3を提案した。
原題: Fast Distributed Optimization over Directed Graphs under Malicious Attacks using Trust ／ Arif Kerem Dayı, Orhan Eren Akgün, Stephanie Gil 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
Decision-RWKV：生涯学習のための再帰的系列モデリングによるロボットマニピュレーションの最適化
Transformerに代わるRWKVをDecision Transformerと経験再生に統合したDecision-RWKVを提案し、D4RLとD'Clawで単一タスクおよび生涯学習における性能を検証した。
原題: Optimizing Robotic Manipulation with Decision-RWKV: A Recurrent Sequence Modeling Approach for Lifelong Learning ／ Yujian Dong, Tianyu Wu, Chaoyang Song
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