論文
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 →- 論文慣性航法ロボティクス
歩行者の慣性航法：モデルベースとデータ駆動型アプローチの概観
歩行者の慣性航法について、靴装着型センサーやPDRのモデルベース手法と、活動支援・ハイブリッド・学習ベースのデータ駆動型手法を概説したサーベイ論文。
原題: Pedestrian Inertial Navigation: An Overview of Model and Data-Driven Approaches ／ Itzik Klein
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
ペンを回す学習から得られた教訓
シミュレーションで強化学習と軌道データを生成し、実世界で微調整することで、ペンのような物体を手の中で回転させる技能を習得した研究。
原題: Lessons from Learning to Spin "Pens" ／ Jun Wang, Ying Yuan, Haichuan Che 他
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
VITAL: 視覚的ヒューマン・イン・ザ・ループ修正による対話的少数ショット模倣学習
少数の実演をシミュレーションで大規模にデータ拡張し、人間による視覚的修正を組み込むことで、ロボットの模倣学習ポリシーを頑健かつ汎用的に学習させる手法を提案した。
原題: VITAL: Interactive Few-Shot Imitation Learning via Visual Human-in-the-Loop Corrections ／ Hamidreza Kasaei, Mohammadreza Kasaei
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
LDP: 効率的なロボットナビゲーションと衝突回避のための局所拡散プランナ
多様なエージェントによるデータ生成と軽量なグローバル観測の統合により、複雑な実環境での局所ナビゲーションと衝突回避を実現する拡散モデルベースのプランナを提案する。
原題: LDP: A Local Diffusion Planner for Efficient Robot Navigation and Collision Avoidance ／ Wenhao Yu, Jie Peng, Huanyu Yang 他
日本語で読む → - 論文群衆予測画像認識
CrowdMAC: マスク付き群衆密度補完によるロバストな群衆密度予測
検出漏れで欠損した過去の群衆密度マップから将来を予測するため、マスク補完と予測を同時学習するフレームワークを提案し、7つの大規模データセットで最高性能を達成した。
原題: CrowdMAC: Masked Crowd Density Completion for Robust Crowd Density Forecasting ／ Ryo Fujii, Ryo Hachiuma, Hideo Saito
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
効率的な協調設計のための事前学習・微調整フレームワーク：四足ロボットパルクールの事例研究
四足ロボットの脚長などの機構と制御方策を同時最適化する事前学習・微調整フレームワークを提案し、パルクール能力を効率的に向上させる。
原題: Pretraining-finetuning Framework for Efficient Co-design: A Case Study on Quadruped Robot Parkour ／ Ci Chen, Jiyu Yu, Haojian Lu 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
大規模マルチセッションGraph-Based SLAMのためのオンライン大域ループ閉じ込め検出
ロボットが未知の初期位置や複数セッションでの地図構築に対応するため、メモリ管理で地図の一部のみを扱うオンライン大域ループ閉じ込め検出を提案し、レーザーとKinectを搭載したロボットで屋内5セッションの実験を行った。
原題: Online Global Loop Closure Detection for Large-Scale Multi-Session Graph-Based SLAM ／ Mathieu Labbe, François Michaud
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 → - 論文群制御ロボティクス
視野制限ドローン群の能動的相互観測による相対位置推定の維持
視野の狭いステレオカメラを搭載したドローン群が、飛行中にカメラの向きを能動的に制御して互いを観測し合うことで、相対位置推定のずれを最大65%低減し、GPSのない環境でも編隊を維持できるようにした研究。
原題: Preserving Relative Localization of FoV-Limited Drone Swarm via Active Mutual Observation ／ Lianjie Guo, Zaitian Gongye, Ziyi Xu 他
日本語で読む → - 論文車輪型二足歩行ロボティクス
DIABLO: 直接駆動関節のみで構成された6自由度車輪型二足歩行ロボット
ギアボックスを一切使わず直接駆動関節だけで構成した車輪型二足歩行ロボットDIABLOを開発し、LQRベースのバランス制御と各種モーション制御を実装して実機で性能を実証した。
原題: DIABLO: A 6-DoF Wheeled Bipedal Robot Composed Entirely of Direct-Drive Joints ／ Dingchuan Liu, Fangfang Yang, Xuanhong Liao 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 → - 論文自動運転/予測ロボティクス
BEV特徴量への直接アテンションによるオンラインマッピングと行動予測の高速化
自動運転向けに、オンラインマップ推定の内部BEV特徴量を直接活用して軌道予測と統合する手法を提案し、推論速度を最大73%向上、予測精度を最大29%改善した。
原題: Accelerating Online Mapping and Behavior Prediction via Direct BEV Feature Attention ／ Xunjiang Gu, Guanyu Song, Igor Gilitschenski 他
日本語で読む → - 論文自己位置推定ロボティクス
サッカーフィールド上の2点と重力方向を用いたNaoカメラヘッドの位置・高度推定
Naoロボットがサッカー場で自己位置を推定するため、地面上の2点と重力方向からなる四面体の幾何学を用い、有理三角法により計算を28.7%高速化し、位置推定誤差3-6cmを達成した。
原題: Position and Altitude of the Nao Camera Head from Two Points on the Soccer Field plus the Gravitational Direction ／ Stijn Oomes, Arnoud Visser
日本語で読む → - 論文VLA画像認識
シーングラフを用いた交通事故事象理解のための視覚言語モデル強化
交通事故の種類を分類するため、映像をシーングラフに変換し、視覚・言語情報と融合するマルチモーダル手法を提案。DoTAベンチマークでシーングラフなしより約5ポイント高い精度を達成した。
原題: Enhancing Vision-Language Models with Scene Graphs for Traffic Accident Understanding ／ Aaron Lohner, Francesco Compagno, Jonathan Francis 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 → - 論文群制御ロボティクス
GPS不要のマルチロボット被覆のためのアンカー指向局所ボロノイ分割
GPSが使えない環境で、共通のアンカー位置を基準に動的な局所ボロノイ分割を生成し、コンセンサスに基づく協調アルゴリズムでロボット間の相対座標系における被覆作業領域の合意を達成する手法を提案した。
原題: Anchor-Oriented Localized Voronoi Partitioning for GPS-denied Multi-Robot Coverage ／ Aiman Munir, Ehsan Latif, Ramviyas Parasuraman
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
敵対的モーションプライアを用いた四足ロボットの二足歩行学習
四足ロボットを二足モードで歩行させるため、敵対的モーションプライアと教師-生徒方策を組み合わせた学習フレームワークを適用し、平地や階段・不整地でも安定して歩けることをシミュレーションで示した。
原題: Learning Bipedal Walking on a Quadruped Robot via Adversarial Motion Priors ／ Tianhu Peng, Lingfan Bao, Joseph Humphreys 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
強化学習に基づく自律ロボットナビゲーションの研究
DQNとPPOを用いてロボットの経路計画と意思決定を最適化し、未知環境での自律ナビゲーション性能と適応性を検証した。
原題: Research on Autonomous Robots Navigation based on Reinforcement Learning ／ Zixiang Wang, Hao Yan, Yining Wang 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
HRP: 人間のアフォーダンスを活用したロボット事前学習
インターネット上の人間動画から手・物体・接触のアフォーダンスを自動抽出し、既存の視覚表現を微調整することで、多様なロボットタスクの性能を向上させる手法を提案。
原題: HRP: Human Affordances for Robotic Pre-Training ／ Mohan Kumar Srirama, Sudeep Dasari, Shikhar Bahl 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
触覚のみで多様な物体を手内操作する形状条件付きエージェントの学習
指の関節トルクと位置のみを頼りに、物体の形状情報を活用した強化学習と状態推定器により、多様な物体を手内で回転させるエージェントを訓練し、実世界でも高い成功率と未知物体への汎化を実現した。
原題: Learning a Shape-Conditioned Agent for Purely Tactile In-Hand Manipulation of Various Objects ／ Johannes Pitz, Lennart Röstel, Leon Sievers 他
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 → - 論文経路計画ロボティクス
農業環境における被覆経路計画手法のレビュー
農業ロボットが広い圃場を効率的に走行するための被覆経路計画手法を概説し、領域分割法と並行帯訪問順序最適化の2手法およびその組み合わせを解説したレビュー論文。
原題: Revisi\'on de M\'etodos de Planificaci\'on de Camino de Cobertura para Entornos Agr\'icolas ／ Ismael Ait, Ernesto Kofman, Taihú Pire
日本語で読む → - 論文ビジュアルSLAM画像認識
Light-SLAM: LightGlueに基づく厳しい照明環境下でも頑健な深層学習ビジュアルSLAM
LightGlueの深層局所特徴量とマッチングを従来の幾何学的手法に組み合わせ、低照度や激しい照明変化に強い単眼・ステレオ・RGB-D対応のビジュアルSLAMシステムを構築し、複数データセットで精度と頑健性を実証した。
原題: Light-SLAM: A Robust Deep-Learning Visual SLAM System Based on LightGlue under Challenging Lighting Conditions ／ Zhiqi Zhao, Chang Wu, Xiaotong Kong 他
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
実例からの価値ペナルティ付き補助制御によるデモンストレーション不要の効率的模倣
完了したタスクの実例のみを用いた強化学習において、簡単な補助タスクの実例と成功レベル以上の価値ペナルティを追加することで探索を大幅に改善し、学習効率を高める手法VPACEを提案した。
原題: Efficient Imitation Without Demonstrations via Value-Penalized Auxiliary Control from Examples ／ Trevor Ablett, Bryan Chan, Jayce Haoran Wang 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
SARO: 視覚言語モデルによる3D地形を横断する空間認識ロボットシステム
視覚言語モデルを高レベル推論に用い、タスク分解と閉ループ実行、強化学習による低レベル制御を組み合わせて、四足ロボットが3D地形を横断して目標地点に到達できるシステムを構築した。
原題: SARO: Space-Aware Robot System for Terrain Crossing via Vision-Language Model ／ Shaoting Zhu, Derun Li, Linzhan Mou 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
画像生成モデルを行動モデルとして活用するGENIMA
Stable Diffusionを微調整し、RGB画像上に目標関節動作を描画させる行動クローニングエージェントを提案。RLBenchと実世界の操作タスクで、シーン変化への頑健性や新規物体への汎化性能が向上することを示した。
原題: Generative Image as Action Models ／ Mohit Shridhar, Yat Long Lo, Stephen James
日本語で読む → - 論文LiDAR知覚ロボティクス
LiDAR配置最適化のための知覚エントロピー指標の提案
LiDARの点群分布が車両検出性能に与える影響を確率占有グリッドに基づくエントロピー指標で評価し、差分進化と粒子群最適化でLiDAR配置を最適化する手法を提案した。
原題: A Novel Perception Entropy Metric for Optimizing Vehicle Perception with LiDAR Deployment ／ Yongjiang He, Peng Cao, Zhongling Su 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
Words2Contact: 基盤モデルを用いた言語指示からの支持接触点同定
大規模言語モデルと視覚言語モデルを活用し、人間の自然言語指示からロボットの支持接触位置を予測するパイプラインを提案し、実機ヒューマノイドで検証した。
原題: Words2Contact: Identifying Support Contacts from Verbal Instructions Using Foundation Models ／ Dionis Totsila, Quentin Rouxel, Jean-Baptiste Mouret 他
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