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 →- 論文宇宙機制御制御
大気密度補償モデル予測制御によるドラッグ変調宇宙機の目標再突入
EKFで大気密度誤差を推定し、MPCで補償することでドラッグ変調宇宙機の目標再突入精度を向上させる手法を提案し、モンテカルロシミュレーションで有効性を示した。
原題: Atmospheric Density-Compensating Model Predictive Control for Targeted Reentry of Drag-Modulated Spacecraft ／ Alex D. Hayes, Ryan J. Caverly
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
見知らぬ危険！強化学習ベースのソーシャルロボットナビゲーションにおける予測不能な歩行者の識別と回避
強化学習によるソーシャルナビゲーションで、歩行者の予測不能性を学習プロセスに組み込み、未知の状況でも慎重に行動できるように改良し、衝突を82%削減した。
原題: Stranger Danger! Identifying and Avoiding Unpredictable Pedestrians in RL-based Social Robot Navigation ／ Sara Pohland, Alvin Tan, Prabal Dutta 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
サンプリングベース階層型軌道計画による編隊飛行
各UAVが安全飛行回廊を共有し、サンプリングによる編隊誘導とMPPIによる分散軌道最適化を組み合わせて、障害物環境での安全な編隊飛行を実現する手法を提案した。
原題: Sampling-Based Hierarchical Trajectory Planning for Formation Flight ／ Qingzhao Liu, Bailing Tian, Xuewei Zhang 他
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3D占有予測画像認識
AdaOcc: 適応的前方視点変換とフローモデリングによる3D占有・フロー予測
自動運転向けに、適応的な視点変換とフローモデリングを組み合わせて3D占有と動きを予測する手法を提案し、nuScenesチャレンジで高精度を達成した。
原題: AdaOcc: Adaptive Forward View Transformation and Flow Modeling for 3D Occupancy and Flow Prediction ／ Dubing Chen, Wencheng Han, Jin Fang 他
日本語で読む → - 論文トラッキングロボティクス
低コスト赤外線センサによる近距離トラッキングの実現可能性
赤外線ToFセンサを用いて移動対象の位置を高精度に追跡する新しい手法を提案し、従来のカメラや超音波センサより低コストで簡便に実現できることを示した。
原題: Viability of Low-Cost Infrared Sensors for Short Range Tracking ／ Noah Haeske
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
データグラフによる大規模ロボットミッション環境へのLMMの3D推論のスケーリング
大規模3D環境を扱う際のLMMの入力制限を克服するため、データグラフ構造を用いて環境を分割し反復的にクエリする手法を提案。検索救助ミッションでの3Dシーン言語タスクへの応用可能性を示した。
原題: Scaling 3D Reasoning with LMMs to Large Robot Mission Environments Using Datagraphs ／ W. J. Meijer, A. C. Kemmeren, E. H. J. Riemens 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
MetaLoco: メタ強化学習と動作模倣による汎用四足歩行
メタ強化学習と動作模倣を組み合わせ、多様な四足ロボットにゼロショットで適応する汎用歩行制御ポリシーを学習した研究。
原題: MetaLoco: Universal Quadrupedal Locomotion with Meta-Reinforcement Learning and Motion Imitation ／ Fatemeh Zargarbashi, Fabrizio Di Giuro, Jin Cheng 他
日本語で読む → - 論文筋電義手ロボティクス
動作・力センサ不要の連続sEMG義手制御システム
筋電位と指力のほぼ線形な関係に着目し、最大屈曲・伸展時のsEMGのみから指力とジェスチャを連続予測するResDDモデルを提案した。追加の運動・力センサなしで義手を制御できる。
原題: A Continuous sEMG-Based Prosthetic Hand Control System Without Motion or Force Sensors ／ Gang Liu, Ye Sun, Zhenxiang Wang 他
日本語で読む → - 論文センサプランニング/UAVロボティクス
固定翼UAVの単軸ジンバルカメラに対する情報量に基づくセンサプランニング
固定翼UAVの単軸ジンバルカメラについて、事前情報マップ上での情報利得を最大化するようセンサの掃引範囲を計画する手法を提案し、シミュレーションで有効性を示した。
原題: Informative Sensor Planning for a Single-Axis Gimbaled Camera on a Fixed-Wing UAV ／ Aditya Parandekar, Brady Moon, Nayana Suvarna 他
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 → - 論文経路計画math.OC
凸集合グラフに対するA*アルゴリズム
凸集合グラフ上の最短経路問題に対し、A*探索と凸緩和を組み合わせて最適性保証付きの経路を効率的に求める手法を提案した。
原題: $A^*$ for Graphs of Convex Sets ／ Kaarthik Sundar, Sivakumar Rathinam
日本語で読む → - 論文遠隔操作ロボティクス
ARでロボットを操る：拡張現実によるリーダー・フォロワー遠隔操作
拡張現実空間で仮想ロボットを操作し、実機を直感的に遠隔操作するシステムを提案。ブロック積みと米すくいの実験で好意的な評価を得た。
原題: Puppeteer Your Robot: Augmented Reality Leader-Follower Teleoperation ／ Jonne van Haastregt, Michael C. Welle, Yuchong Zhang 他
日本語で読む → - 論文セマンティックセグメンテーション画像認識
双曲空間における分類体系認識型の継続的セマンティックセグメンテーション
双曲空間と分類体系木構造を用いて、自動運転向けのクラス増分セマンティックセグメンテーションを実現し、破滅的忘却を抑えつつ新クラスを学習する手法TOPICSを提案。
原題: Taxonomy-Aware Continual Semantic Segmentation in Hyperbolic Spaces for Open-World Perception ／ Julia Hindel, Daniele Cattaneo, Abhinav Valada
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
脚付きUMI：操作中心の全身コントローラによる移動型マニピュレーション
手持ちグリッパで実世界の操作データを収集し、シミュレーションで全身コントローラを訓練して、四足歩行ロボットに操作スキルを実装するフレームワークを提案。
原題: UMI on Legs: Making Manipulation Policies Mobile with Manipulation-Centric Whole-body Controllers ／ Huy Ha, Yihuai Gao, Zipeng Fu 他
日本語で読む → - 論文タスク計画ロボティクス
言語拡張型記号プランナによるオープンワールドタスク計画
大規模言語モデルを組み合わせて、不完全な知識しかないオープンワールド環境でも記号プランナが動作できるようにし、実行エラーを診断しながら知識を段階的に構築する手法を提案した。
原題: Language-Augmented Symbolic Planner for Open-World Task Planning ／ Guanqi Chen, Lei Yang, Ruixing Jia 他
日本語で読む → - 論文強化学習機械学習
ベルマン拡散モデル
拡散モデルを方策の後続状態測度のモデルとして用い、ベルマン流束制約を課すことで拡散ステップ分布の簡単なベルマン更新が導かれることを示した。
原題: Bellman Diffusion Models ／ Liam Schramm, Abdeslam Boularias
日本語で読む → - 論文協調知覚ロボティクス
CoopScenes: 自動運転における協調知覚を推進するマルチシーンインフラ・車両データセット
自動運転の協調知覚研究のために、車両とインフラのセンサを高精度に同期させた大規模マルチシーンデータセットを構築し、点群位置合わせや匿名化パイプラインも提供した。
原題: CoopScenes: Multi-Scene Infrastructure and Vehicle Data for Advancing Collective Perception in Autonomous Driving ／ Marcel Vosshans, Alexander Baumann, Matthias Drueppel 他
日本語で読む → - 論文自律システム/自己評価AI
優れたロボットは己の限界を知る：因子分解型機械自己信頼による自律システムの意思決定能力評価
自律システムが自分の能力を自己評価するための「因子分解型機械自己信頼（FaMSeC）」フレームワークを提案し、MDPソルバの統計を用いて結果評価や解法品質などの能力指標を算出する手法を示した。
原題: "A Good Bot Always Knows Its Limitations": Assessing Autonomous System Decision-making Competencies through Factorized Machine Self-confidence ／ Brett W. Israelsen, Nisar R. Ahmed, Matthew Aitken 他
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 → - 論文位置認識画像認識
SALSA: LiDAR位置認識のための高速適応型軽量自己注意機構
LiDAR点群の位置認識を高速・軽量に行うSALSAを提案。球面窓注意と適応型自己注意で局所記述子を集約し、リアルタイムで既存手法を上回る。
原題: SALSA: Swift Adaptive Lightweight Self-Attention for Enhanced LiDAR Place Recognition ／ Raktim Gautam Goswami, Naman Patel, Prashanth Krishnamurthy 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
UAVバッテリー交換のためのミッションプランナー
長期的なミッションを遂行するため、UAVが静的バッテリー管理ステーションでバッテリーを交換する計画を立案するミッションプランナーを提案し、マルチUAV・マルチステーションのシミュレーションで有効性を示した。
原題: Mission Planner for UAV Battery Replacement ／ Zdeněk Bouček, Miroslav Flídr, Ondřej Straka
日本語で読む → - 論文安全性検証ロボティクス
分布シフト下における確率的サイバーフィジカルシステムの統計的可到達性解析
シミュレータの分布と実環境の分布がずれる状況で、確率的サイバーフィジカルシステムの到達可能状態を高い確率で保証する統計的手法を提案した。代理モデル学習・到達性解析・ロバスト共形推論の3段階で構成される。
原題: Statistical Reachability Analysis of Stochastic Cyber-Physical Systems under Distribution Shift ／ Navid Hashemi, Lars Lindemann, Jyotirmoy V. Deshmukh
日本語で読む → - 論文ヒューマノイド/歩行ロボティクス
PANDORA: 構造弾性を備えたオープンソースヒューマノイドロボット
主要な構造部品を3Dプリントの柔軟材料で製作し、構造自体が弾性を持つオープンソースヒューマノイドロボットを開発。外乱下でのバランス維持と歩行を実現した。
原題: PANDORA: The Open-Source, Structurally Elastic Humanoid Robot ／ Connor W. Herron, Alexander J. Fuge, Benjamin C. Beiter 他
日本語で読む → - 論文動作予測画像認識
Forecast-PEFT: 事前学習済み動作予測モデルのためのパラメータ効率的ファインチューニング
動作予測モデルのファインチューニングにおいて、大部分のパラメータを凍結しプロンプトとアダプタのみを調整する手法を提案し、従来のフルファインチューニングより少ない学習パラメータで高精度を実現した。
原題: Forecast-PEFT: Parameter-Efficient Fine-Tuning for Pre-trained Motion Forecasting Models ／ Jifeng Wang, Kaouther Messaoud, Yuejiang Liu 他
日本語で読む → - 論文自動運転評価ロボティクス
自律走行のための普遍的評価モデルに向けて
衝突回避に偏りがちな自動運転の評価を、慎重かつ有能な運転行動を包括的に評価する統一フレームワークを提案し、規制要件にも対応させる。
原題: Towards a Universal Evaluation Model for Careful and Competent Autonomous Driving ／ Kethan Reddy, Elias Nassif, Panagiotis Angeloudis 他
日本語で読む → - 論文遠隔操作ロボティクス
描画ロボットアバターの自律・遠隔操作制御
遠隔操作で描画を行うロボットアバターにおいて、補助タスクを自動化しカメラ姿勢を最適化することで、ユーザーの負担を減らし描画品質を向上させる制御手法を提案した。
原題: Autonomous and Teleoperation Control of a Drawing Robot Avatar ／ Lingyun Chen, Abdeldjallil Naceri, Abdalla Swikir 他
日本語で読む → - 論文安全ナビゲーションロボティクス
安全なナビゲーションのためのニューラル制御バリア関数
未知環境での安全なナビゲーションに向け、シミュレーションで制御バリア関数と安全制御器を同時学習し、地図や位置推定なしでLiDAR搭載マルチロータに実装した。
原題: Neural Control Barrier Functions for Safe Navigation ／ Marvin Harms, Mihir Kulkarni, Nikhil Khedekar 他
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
パラメトリックバイアスによる動作スタイル制約を付加した模倣学習
模倣学習ネットワークにパラメトリックバイアスを追加し、関節速度や筋長速度、筋張力などの動作スタイルを意図的に制約・変更できる手法を提案し、PR2と筋骨格ヒューマノイドMusashiLarmで有効性を示した。
原題: Imitation Learning with Additional Constraints on Motion Style using Parametric Bias ／ Kento Kawaharazuka, Yoichiro Kawamura, Kei Okada 他
日本語で読む → - 論文VLA機械学習
OmniJARVIS：統合視覚言語行動トークン化によるオープンワールド指示追従エージェント
Minecraftのオープンワールドで、行動軌跡を自己教師あり学習で離散トークン化し、推論・計画・行動を単一のVLAモデルで統合的に実行できるようにした研究。
原題: OmniJARVIS: Unified Vision-Language-Action Tokenization Enables Open-World Instruction Following Agents ／ Zihao Wang, Shaofei Cai, Zhancun Mu 他
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