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: 2024/6/1 ／ arXivを3時間ごとに自動収集

• 論文羽ばたきロボットロボティクス2024/6/1

  昆虫サイズの羽ばたきロボットのモデリングとLQR制御

  150mgの羽ばたきロボットUW Roboflyの正確なストローク平均モデルを構築し、機載マイコンで実行可能なLQRによる最適制御を初めて実現した。

  原題: Modeling and LQR Control of Insect Sized Flapping Wing Robot ／ Daksh Dhingra, Kadierdan Kaheman, Sawyer B. Fuller

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• 論文アクティブマッピング画像認識2024/6/1

  不確実性駆動型アクティブマッピングのためのニューラル可視性フィールド

  NeRFの未観測領域で不確実性が高くなる性質をベイズネットワークでモデル化し、ロボットが次に見るべき情報量の多い視点を選べるようにしたアクティブマッピング手法を提案した。

  原題: Neural Visibility Field for Uncertainty-Driven Active Mapping ／ Shangjie Xue, Jesse Dill, Pranay Mathur 他

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• 論文データセット/UGVロボティクス2024/6/1

  上海科技大学マッピングロボット：汎用地上車両データセット収集のためのロボットシステム

  多種多様なセンサを搭載したUGVを開発し、SLAMや自動運転研究向けの大規模マルチセンサデータセットを収集・公開した。

  原題: ShanghaiTech Mapping Robot is All You Need: Robot System for Collecting Universal Ground Vehicle Datasets ／ Bowen Xu, Xiting Zhao, Delin Feng 他

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• 論文状態推定ロボティクス2024/6/1

  ニューラル移動ホライズン推定：系統的文献レビュー

  ニューラルネットワークとモデルベース推定を組み合わせたニューラル移動ホライズン推定器（NMHE）について、原理・アーキテクチャ・実装可能性・課題を整理した系統的レビュー。

  原題: Neural Moving Horizon Estimation: A Systematic Literature Review ／ Surrayya Mobeen, Jann Cristobal, Shashank Singoji 他

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• 論文タスクプランニングロボティクス2024/6/1

  時間計画からロボット応用のためのビヘイビアツリーを構築する手法

  時間計画をSimple Temporal Networkを経由してビヘイビアツリーに変換し、実世界のロボットで不確実性に対応しながら計画を実行する系統的な手法を提案した。

  原題: Constructing Behavior Trees from Temporal Plans for Robotic Applications ／ Josh Zapf, Marco Roveri, Francisco Martin 他

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• 論文手順計画ロボティクス2024/6/1

  AutoDSL: 制約付き手順の構造表現に向けたドメイン固有言語の自動設計

  実験プロトコル文書からドメイン固有言語(DSL)の構文・意味制約を自動設計するフレームワークを提案し、5領域で有効性を示した。

  原題: AutoDSL: Automated domain-specific language design for structural representation of procedures with constraints ／ Yu-Zhe Shi, Haofei Hou, Zhangqian Bi 他

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• 論文走行可能地形セグメンテーションロボティクス2024/6/1

  B-TMS: 3D LiDARスキャンと地図を横断するベイズ走行可能地形モデリングとセグメンテーションによるオフロードナビゲーションの強化

  ベイズ一般化カーネルとトリグリッドフィールドを用いて、3D LiDARデータから走行可能地形を地図単位でモデリング・セグメンテーションする手法を提案し、オフロード環境でのロバスト性を向上させた。

  原題: B-TMS: Bayesian Traversable Terrain Modeling and Segmentation Across 3D LiDAR Scans and Maps for Enhanced Off-Road Navigation ／ Minho Oh, Gunhee Shin, Seoyeon Jang 他

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• 論文関係推論機械学習2024/6/1

  行動に着想を得た関係推論ニューラルネットワーク

  エージェントの観測から潜在カテゴリへの選好を学習し、非線形意見力学モデルで統合することで、解釈可能な関係カテゴリの獲得と長期軌道予測を実現した。

  原題: Behavior-Inspired Neural Networks for Relational Inference ／ Yulong Yang, Bowen Feng, Keqin Wang 他

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• 論文手術支援ロボティクス画像認識2024/6/1

  SurgeMOD: 画像空間の組織運動を視覚ベースの手術力に変換する

  手術動画から臓器の周期的な動きを周波数領域で解析し、画像空間の力学モデルを構築することで、力センサなしに接触力を推定する手法を提案。

  原題: SurgeMOD: Translating image-space tissue motions into vision-based surgical forces ／ Mikel De Iturrate Reyzabal, Dionysios Malas, Shuai Wang 他

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• 論文デジタルツインロボティクス2024/6/1

  安全な道路のためのメタバース：都市交通システムにおける人間と自動運転の共存を探る没入型デジタルツインフレームワーク

  自動運転車と人間ドライバーが共存する交通環境を安全に検証するため、複合現実のヒューマンマシンインターフェースを用いた没入型デジタルツインフレームワークを提案し、無信号交差点での事例で有効性を示した。

  原題: Metaverse for Safer Roadways: An Immersive Digital Twin Framework for Exploring Human-Autonomy Coexistence in Urban Transportation Systems ／ Tanmay Vilas Samak, Chinmay Vilas Samak, Venkat Narayan Krovi

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• 論文SLAM/マッピングロボティクス2024/6/1

  Topo-Field: 脳に着想を得た階層的レイアウト・物体・位置場によるトポメトリックマッピング

  脳の後嗅皮質の仕組みに着想を得て、レイアウト・物体・位置の関連をニューラル場に統合し、意味的豊かさと計算効率を両立したトポメトリック地図を構築するフレームワークを提案した。

  原題: Topo-Field: Topometric mapping with Brain-inspired Hierarchical Layout-Object-Position Fields ／ Jiawei Hou, Wenhao Guan, Longfei Liang 他

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• 論文模倣学習機械学習2024/6/1

  拡散ポリシーを混合エキスパートへと変分蒸留する手法

  事前学習済みの拡散ポリシーを変分推論により混合エキスパート(MoE)へ蒸留し、複雑な行動分布を保ちつつ推論を高速化するVDDを提案。

  原題: Variational Distillation of Diffusion Policies into Mixture of Experts ／ Hongyi Zhou, Denis Blessing, Ge Li 他

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• 論文マニピュレーションロボティクス2024/6/1

  接触を活用した高精度挿入タスクのための前処理ベース計画フレームワーク

  姿勢推定誤差が許容されない高精度挿入タスクを、接触の有無を観測として不確かさを減らす計画問題として定式化し、有限な初期姿勢分布に対して方策データベースを前処理で構築する枠組みを提案した。経験ベースのPOMDPソルバE-RTDP-Belでデータベース構築を100倍以上高速化し、実機のプラグ挿入とシミュレーションの配管組立で有効性を示した。

  原題: A preprocessing-based planning framework for utilizing contacts in high-precision insertion tasks ／ Muhammad Suhail Saleem, Rishi Veerapaneni, Maxim Likhachev

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• 論文マニピュレーションロボティクス2024/6/1

  センサ状態遷移の予測モデル学習による柔軟筋骨格ハンドの安定した道具使用

  柔軟な筋骨格ハンドで道具を使う際、センサ状態遷移を予測するネットワークを実機データから学習し、フィードバック制御で初期接触状態を維持することで、ハンマー打ち・掃除機がけ・ほうきがけを安定して行えるようにした。

  原題: Stable Tool-Use with Flexible Musculoskeletal Hands by Learning the Predictive Model of Sensor State Transition ／ Kento Kawaharazuka, Kei Tsuzuki, Moritaka Onitsuka 他

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• 論文群制御ロボティクス2024/6/1

  MARLander: マルチエージェント深層強化学習によるドローン群の局所経路計画

  マルチエージェント深層強化学習を用いてドローン群を移動する目標地点へ精密に着陸させる手法を提案し、実機実験でPID+APFを上回る着陸精度を達成した。

  原題: MARLander: A Local Path Planning for Drone Swarms using Multiagent Deep Reinforcement Learning ／ Demetros Aschu, Robinroy Peter, Sausar Karaf 他

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• 論文モデル予測制御制御2024/6/1

  ドロップアウトMPC：学習ダイナミクスに対するアンサンブルニューラルMPCアプローチ

  学習したシステムモデルにモンテカルロドロップアウトを適用し、複数の予測コントローラのアンサンブルで制御入力を決定する新しいMPC手法を提案。不確実性推定による慎重な制御を実現し、移動マニピュレータのナビゲーションで有効性を示した。

  原題: Dropout MPC: An Ensemble Neural MPC Approach for Systems with Learned Dynamics ／ Spyridon Syntakas, Kostas Vlachos

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• 論文軌道生成ロボティクス2024/6/1

  軌道生成のための衝突回避空間の凸被覆最適化

  ウェイポイントを囲む最大体積の凸ポリトープを反復的に求め、安全飛行回廊を構成して軌道生成を効率化するオンラインアルゴリズムを提案した。

  原題: Towards Optimizing a Convex Cover of Collision-Free Space for Trajectory Generation ／ Yuwei Wu, Igor Spasojevic, Pratik Chaudhari 他

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• 論文ナビゲーションロボティクス2024/6/1

  LiCS: 模倣学習による狭所ナビゲーション

  2D LiDARとオドメトリを用い、Transformerによる行動クローニングで最適化ベースのベースラインを学習し、狭い屋内環境でUGVを高速かつ堅牢にナビゲートする手法を提案。

  原題: LiCS: Navigation using Learned-imitation on Cluttered Space ／ Joshua Julian Damanik, Jae-Won Jung, Chala Adane Deresa 他

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• 論文マニピュレーションロボティクス2024/6/1

  AIC MLLM：ロボットマニピュレーションのための自律対話型修正マルチモーダル大規模言語モデル

  関節物体操作における低レベル接触姿勢の失敗を、視覚マスクとテキスト指示を用いてMLLMが自律的に認識・修正する手法を提案。

  原題: AIC MLLM: Autonomous Interactive Correction MLLM for Robust Robotic Manipulation ／ Chuyan Xiong, Chengyu Shen, Xiaoqi Li 他

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• 論文位置推定ロボティクス2024/6/1

  GNSS途絶時の列車位置推定：軌道形状とIMUセンサデータを用いたミニマリストアプローチ

  GNSSが使えない状況でも、IMUと軌道地図のルックアップテーブルをパーティクルフィルタに統合し、最大30秒間の途絶中に10m以下の精度で列車位置を推定する手法を提案した。

  原題: Train Localization During GNSS Outages: A Minimalist Approach Using Track Geometry And IMU Sensor Data ／ Wendi Löffler, Mats Bengtsson

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• 論文自動運転ベンチマークロボティクス2024/6/1

  Bench2Drive: 閉ループ自動運転のマルチ能力ベンチマークに向けて

  CARLA v2上で44の対話シナリオ・23の天候・12の町から収集した200万フレームのデータと閉ループ評価プロトコルを提供し、エンドツーエンド自動運転の多様な能力を公平に評価する初のベンチマークを提案した。

  原題: Bench2Drive: Towards Multi-Ability Benchmarking of Closed-Loop End-To-End Autonomous Driving ／ Xiaosong Jia, Zhenjie Yang, Qifeng Li 他

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• 論文点群位置合わせ画像認識2024/6/1

  L-PR: LiDARフィデューシャルマーカーを活用した非順序・低重複マルチビューポイントクラウド位置合わせ

  紙製のAprilTag/ArUcoマーカーをLiDARで検出し、非順序かつ重複の少ない複数視点の点群をMAP推定と二段階グラフ最適化で高精度に位置合わせするフレームワークを提案した論文。

  原題: L-PR: Exploiting LiDAR Fiducial Marker for Unordered Low Overlap Multiview Point Cloud Registration ／ Yibo Liu, Jinjun Shan, Amaldev Haridevan 他

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• 論文VLA機械学習2024/6/1

  言語モデルによる強化学習エージェントのメンタルモデリング

  大規模言語モデルがエージェントの行動履歴からその意思決定を推論し、メンタルモデルを構築できるかを評価指標を提案して検証した研究。

  原題: Mental Modeling of Reinforcement Learning Agents by Language Models ／ Wenhao Lu, Xufeng Zhao, Josua Spisak 他

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• 論文医療ロボティクス/視覚サーボロボティクス2024/6/1

  最後の1センチを導く：ロボット肺超音波における標準画像面ナビゲーションのための新たな解剖学認識プローブサーボ制御

  ロボット超音波システムにおいて、リアルタイム画像から解剖学的特徴を抽出しテンプレートマッチングと画像ベース視覚サーボで標準画像面へ自動的にプローブを誘導する枠組みを提案し、ファントムと生体で検証した。

  原題: Guiding the Last Centimeter: Novel Anatomy-Aware Probe Servoing for Standardized Imaging Plane Navigation in Robotic Lung Ultrasound ／ Xihan Ma, Mingjie Zeng, Jeffrey C. Hill 他

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• 論文姿勢制御ロボティクス2024/6/1

  非定常3次元ベクトル場へのロボット姿勢整列のためのSO(3)姿勢制御

  ロボットの3次元姿勢を制御し、非定常な3次元ベクトル場に整列させる幾何学的制御器を導出し、詳細な計算手順を提示した技術ノート。

  原題: SO(3) attitude controllers and the alignment of robots with non-constant 3D vector fields ／ Jesus Bautista, Hector Garcia de Marina

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• 論文慣性マニピュレーションロボティクス2024/6/1

  関節を持つ尾は三次元の身体回転制御を向上させる

  尾を慣性付属肢として使う際の関節数と骨長の影響を最適化シミュレーションで解析し、関節の追加が三次元回転制御を改善することを示した。

  原題: Jointed Tails Enhance Control of Three-dimensional Body Rotation ／ Xun Fu, Bohao Zhang, Ceri J. Weber 他

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• 論文触覚ロボティクス2024/6/1

  Touch100k：触覚中心のマルチモーダル表現学習のための大規模触覚・言語・視覚データセット

  触覚・言語・視覚をペアにした10万規模のデータセットTouch100kを構築し、カリキュラム学習に基づく事前学習手法TLV-Linkを提案して触覚表現学習の性能を向上させた。

  原題: Touch100k: A Large-Scale Touch-Language-Vision Dataset for Touch-Centric Multimodal Representation ／ Ning Cheng, Changhao Guan, Jing Gao 他

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• 論文マニピュレーションロボティクス2024/6/1

  ハイブリッド二次計画法と引き戻し束力学系による制御

  多様体上の力学系と最適制御を組み合わせ、障害物回避や自己衝突回避を幾何学的に埋め込みつつ、トルクベースで動的に整合した柔軟なロボット制御を実現する手法を提案した。

  原題: Hybrid Quadratic Programming -- Pullback Bundle Dynamical Systems Control ／ Bernardo Fichera, Aude Billard

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• 論文3Dビジョン言語画像認識2024/6/1

  物体中心事前分布を用いた3D特徴蒸留

  単視点RGB-Dから物体中心の事前分布を活用して3D CLIP特徴を蒸留し、言語による3Dグラウンディングとセグメンテーション精度を向上させる手法を提案。

  原題: 3D Feature Distillation with Object-Centric Priors ／ Georgios Tziafas, Yucheng Xu, Zhibin Li 他

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• 論文ツール学習AI2024/6/1

  Tool-Planner: ツールクラスタを活用したタスクプランニング

  LLMのツール学習において、類似機能のツールをクラスタ化し、エラー時に再選択・調整できるフレームワークTool-Plannerを提案。

  原題: Tool-Planner: Task Planning with Clusters across Multiple Tools ／ Yanming Liu, Xinyue Peng, Jiannan Cao 他

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