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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: 2024/6/1 ／ 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 →- 論文医療ロボティクスロボティクス
超音波ロボティクスにおける身体性知能による手術介入の変革
超音波ロボットに大規模言語モデルと専門知識を組み合わせ、医師の音声指示を動作計画に変換し、患者の動きに応じてリアルタイム調整する身体性知能システムを提案した。
原題: Transforming Surgical Interventions with Embodied Intelligence for Ultrasound Robotics ／ Huan Xu, Jinlin Wu, Guanglin Cao 他
日本語で読む → - 論文マルチボディダイナミクスmath.NA
マルチボディシステムの数値時間積分における拘束満足度に対する配置空間リー群の重要性
マルチボディシステムの数値積分において、剛体の配置空間をリー群SE(3)として扱うことで幾何拘束が正確に満たされることを示した研究。
原題: The significance of the configuration space Lie group for the constraint satisfaction in numerical time integration of multibody systems ／ Andreas Mueller, Zdravko Terze
日本語で読む → - 論文遠隔操作ロボティクス
拡張現実を介した身体-ロボット仮想リンクによる近接マニピュレータのハンズフリー遠隔操作
ARヘッドセットで身体部位とロボットのエンドエフェクタを仮想的に接続し、身体の回転を増幅してロボットの動作に変換する遠隔操作手法を提案し、従来のジョイスティック操作と比較評価した。
原題: Hands-free teleoperation of a nearby manipulator through a virtual body-to-robot link ／ Alexis Poignant, Nathanaël Jarrassé, Guillaume Morel
日本語で読む → - 論文ソーシャルロボティクスロボティクス
ロボット支援自閉症療法の進展：共同注意介入を強化する新アルゴリズム
自閉症児への共同注意訓練におけるソーシャルロボットの活用を体系的にレビューし、ロボットのプロンプトと報酬システムを設計するための2つの形式モデルを比較検討した論文。
原題: Advancing Robot-Assisted Autism Therapy: A Novel Algorithm for Enhancing Joint Attention Interventions ／ Christian Giannetti
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
散乱環境における把持可能性の発見による高速かつ高精度な把持姿勢検出
散乱環境で把持しやすい領域を「graspness」として定義し、それを予測するニューラルネットワークGSNetを提案。従来手法より大幅に高精度・高速な6DoF把持姿勢検出を実現した。
原題: Graspness Discovery in Clutters for Fast and Accurate Grasp Detection ／ Chenxi Wang, Hao-Shu Fang, Minghao Gou 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
FlightBench：自己視点ドローンのナビゲーションにおける学習ベース手法のベンチマーク
自己視点ドローンのナビゲーションについて、学習ベース手法と最適化ベース手法を様々な難易度のシーンで比較評価する初の包括的ベンチマークを構築し、実環境での検証も行った。
原題: FlightBench: Benchmarking Learning-based Methods for Ego-vision-based Quadrotors Navigation ／ Shu-Ang Yu, Chao Yu, Feng Gao 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
深層強化学習を用いた混雑環境における触覚認識型動的障害物回避
LiDARでは検知できない近接物体を触覚センサで補完し、深層強化学習による局所経路計画で混雑環境を機敏に移動する手法を提案した。
原題: Tactile Aware Dynamic Obstacle Avoidance in Crowded Environment with Deep Reinforcement Learning ／ Yung Chuen Ng, Qi Wen Shervina Lim, Chun Ye Tan 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
ピクセルからトルクへ：線形フィードバックによる制御
カメラ画像から直接トルクを出力する線形出力フィードバック制御器を、教師となる状態フィードバック政策のデモデータから最小二乗回帰で学習する手法を提案し、倒立振子の安定化と振り上げを実機で実証した。
原題: From Pixels to Torques with Linear Feedback ／ Jeong Hun Lee, Sam Schoedel, Aditya Bhardwaj 他
日本語で読む → - 論文外骨格ロボティクス
足首外骨格の運動制約が直進歩行のキネマティクスと安定性に与える影響
足首の自由度を1〜3に変更できる外骨格を装着し、自由度の違いが歩行の動きや安定性にどう影響するかを6名で検証した。自由度を増やすほど歩行が改善し、特に1→2自由度の効果が大きい。
原題: Influence of Motion Restrictions in an Ankle Exoskeleton on Gait Kinematics and Stability in Straight Walking ／ Miha Dezman, Charlotte Marquardt, Adnan Ugur 他
日本語で読む → - 論文自動運転/敵対的学習ロボティクス
ニアミスに着目した訓練フレームワークによる自動運転能力の動的拡張
シミュレータ内で報酬関数を工夫し、衝突寸前のニアミス状況を生成しながら自動運転車と背景車両を敵対的に同時訓練することで、両者の能力を段階的に高める手法を提案した。
原題: Dynamically Expanding Capacity of Autonomous Driving with Near-Miss Focused Training Framework ／ Ziyuan Yang, Zhaoyang Li, Jianming Hu 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
抽象的な指示に従い複雑な動的タスクを遂行するロボットフレームワーク
LLMと知識ベース、力・視覚フィードバックを統合し、「温かい飲み物を作って」のような抽象指示を解釈して、コーヒー抽出や皿盛り付けなどの長期的タスクを不確実な環境で実行する枠組みを提案。
原題: Enabling robots to follow abstract instructions and complete complex dynamic tasks ／ Ruaridh Mon-Williams, Gen Li, Ran Long 他
日本語で読む → - 論文自動運転シミュレーションロボティクス
テキストから運転へ：大規模言語モデルによる多様な運転行動の合成
大規模言語モデルを活用し、自然言語の記述から多様な運転行動をシミュレーション上で生成する二段階の知識駆動型手法を提案した。
原題: Text-to-Drive: Diverse Driving Behavior Synthesis via Large Language Models ／ Phat Nguyen, Tsun-Hsuan Wang, Zhang-Wei Hong 他
日本語で読む → - 論文UAV/ミッション設計ロボティクス
ハイブリッド確率論理プログラムを用いた無人航空機のミッション設計
法規制や空間・時間的な不確実性を考慮し、ハイブリッド確率論理プログラムで知覚と高レベルルールを統合してUAVの安全なミッション設計を可能にするシステムProMisを提案した。
原題: Mission Design for Unmanned Aerial Vehicles using Hybrid Probabilistic Logic Programs ／ Simon Kohaut, Benedict Flade, Devendra Singh Dhami 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
階層型二次計画法に基づくロボット内視鏡ホルダーの拘束運動計画
低侵襲手術向けに、遠隔中心制約を優先しつつ視覚追従を二次タスクとする階層型最適化で内視鏡を制御し、0.4ms以下の求解と0.4mm以下のRCM偏差を達成した。
原題: Constrained Motion Planning for a Robotic Endoscope Holder based on Hierarchical Quadratic Programming ／ Jacinto Colan, Ana Davila, Yasuhisa Hasegawa
日本語で読む → - 論文自動運転データセット画像認識
DurLAR: 全方位環境光・反射率画像を備えた高精細128チャネルLiDARデータセット
自律運転向けに、128チャネルLiDARと全方位の近赤外・反射率画像を同時収録した高精細データセットを構築し、単眼深度推定のベンチマークを提案した。
原題: DurLAR: A High-fidelity 128-channel LiDAR Dataset with Panoramic Ambient and Reflectivity Imagery for Multi-modal Autonomous Driving Applications ／ Li Li, Khalid N. Ismail, Hubert P. H. Shum 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
RVT-2: 少数のデモンストレーションから精密なマニピュレーションを学習
言語指示に基づく多タスク3Dマニピュレーションにおいて、アーキテクチャとシステムの改善により学習を6倍、推論を2倍高速化し、RLBenchで成功率82%を達成、実世界でも10回のデモで高精度タスクを学習可能にした。
原題: RVT-2: Learning Precise Manipulation from Few Demonstrations ／ Ankit Goyal, Valts Blukis, Jie Xu 他
日本語で読む → - 論文運転スタイル分析ロボティクス
100人のドライバー、2200km：人間中心のインテリジェント運転システムに向けた運転スタイルの自然データセット
100人のドライバーの主観評価に基づく運転スタイルタグ付きの自然な運転データセットを構築し、運転スタイル分析のベンチマークを提供した。
原題: 100 Drivers, 2200 km: A Natural Dataset of Driving Style toward Human-centered Intelligent Driving Systems ／ Chaopeng Zhang, Wenshuo Wang, Zhaokun Chen 他
日本語で読む → - 論文自律移動ロボットロボティクス
倉庫環境における自律移動ロボットのレビュー
倉庫作業向け自律移動ロボット（AMR）のハードウェア、制御、システム、製品動向をまとめたレビュー論文。
原題: Review of Autonomous Mobile Robots for the Warehouse Environment ／ Russell Keith, Hung Manh La
日本語で読む → - 論文人間-ロボットインタラクションロボティクス
フィールドにおける人物引き継ぎ：2台のロボット間での実世界逐次的人間-ロボットインタラクションの検討
野外環境で、参加者がまず固定ロボットと対話し、その後移動ロボットが加わって対話を完了する「人物引き継ぎ」を体験する実験を行い、ビデオ記録とインタビューから逐次的人間-ロボットインタラクションの設計上の課題を明らかにした。
原題: Person Transfer in the Field: Examining Real World Sequential Human-Robot Interaction Between Two Robots ／ Xiang Zhi Tan, Elizabeth J. Carter, Aaron Steinfeld
日本語で読む → - 論文強化学習機械学習
MOSEAC: 可変タイムステップ強化学習の簡素化
可変タイムステップ強化学習において、ハイパーパラメータ調整を1つに削減する適応的報酬スキームを備えたマルチオブジェクティブSoft Elastic Actor-Critic法を提案し、シミュレーションで有効性を示した。
原題: MOSEAC: Streamlined Variable Time Step Reinforcement Learning ／ Dong Wang, Giovanni Beltrame
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
OpenVLA: オープンソースの視覚-言語-行動モデル
97万件の実機ロボット実演で学習した7BパラメータのオープンソースVLAモデルを提案し、閉源モデルRT-2-Xを上回る汎用マニピュレーション性能と効率的なファインチューニングを実現した。
原題: OpenVLA: An Open-Source Vision-Language-Action Model ／ Moo Jin Kim, Karl Pertsch, Siddharth Karamcheti 他
日本語で読む → - 論文走行可能性推定ロボティクス
W-RIZZ: 移動ロボットのための弱教師あり相対走行可能性推定フレームワーク
少数の点ペアに相対的な走行可能性を注釈付けする弱教師あり学習で、屋外移動ロボットの走行可能領域を推定する手法を提案。
原題: W-RIZZ: A Weakly-Supervised Framework for Relative Traversability Estimation in Mobile Robotics ／ Andre Schreiber, Arun N. Sivakumar, Peter Du 他
日本語で読む → - 論文強化学習/制御ロボティクス
アクションマッピング強化学習による自律レース走行の学習
タイヤと路面の摩擦による入力制約をアクションマッピングで扱う強化学習手法を提案し、レースシミュレータで従来法より優れたラップタイムと成功率、異なる摩擦条件への汎化を実証した。
原題: Learning Autonomous Race Driving with Action Mapping Reinforcement Learning ／ Yuanda Wang, Xin Yuan, Changyin Sun
日本語で読む → - 論文水中ロボティクスロボティクス
水中における人間-ロボット・人間-群ロボットインタラクション：レビューと展望
水中人間-ロボットインタラクション（UHRI）と水中ジェスチャー認識（UGR）の最新動向をレビューし、複数ロボットシステムへの応用可能性を展望した論文。
原題: Underwater Human-Robot and Human-Swarm Interaction: A Review and Perspective ／ Sara Aldhaheri, Federico Renda, Giulia De Masi
日本語で読む → - 論文農業AI/セグメンテーション画像認識
発芽から収穫まで：インスタンスセグメンテーションによる大豆畑の雑草検出のためのGrowingSoyデータセット
大豆の成長段階を通じて雑草と大豆を検出するための1,000枚の注釈付き画像からなるデータセットを構築し、YOLOv8などの6つのモデルを訓練して評価した。
原題: From Seedling to Harvest: The GrowingSoy Dataset for Weed Detection in Soy Crops via Instance Segmentation ／ Raul Steinmetz, Victor A. Kich, Henrique Krever 他
日本語で読む → - 論文医療ロボティクスロボティクス
UltraGelBot：ロボット超音波検査のための自律型ジェルディスペンサー
ロボット超音波検査において、カメラ画像から深層学習でジェルを検出し、自動で塗布するエンドエフェクタを開発。ファントム実験で画質を18.6%向上、手技時間を37.2%短縮した。
原題: UltraGelBot: Autonomous Gel Dispenser for Robotic Ultrasound ／ Deepak Raina, Ziming Zhao, Richard Voyles 他
日本語で読む → - 論文LLMロボティクス安全性ロボティクス
LLM駆動ロボットが差別・暴力・違法行為を実行するリスク
複数のLLMを差別と安全性の基準で評価し、保護された属性に基づく直接的な差別や、危険・暴力・違法な指示を受け入れる応答を生成することを示した。
原題: LLM-Driven Robots Risk Enacting Discrimination, Violence, and Unlawful Actions ／ Andrew Hundt, Rumaisa Azeem, Masoumeh Mansouri 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
Dreamitate: 動画生成による実世界視覚運動ポリシー学習
動画拡散モデルを人間の実演で微調整し、新しい場面の画像から生成した実行動画でロボットを直接制御することで、既存の行動クローニングより高い汎化性能を実現した。
原題: Dreamitate: Real-World Visuomotor Policy Learning via Video Generation ／ Junbang Liang, Ruoshi Liu, Ege Ozguroglu 他
日本語で読む → - 論文UAV検査ロボティクス
GATSBI: オンラインGTSPベースの対象表面橋梁検査と欠陥検出アルゴリズム
未知のインフラ表面をUAVで検査するため、オンラインで生成した3D占有マップから検査対象をセグメントし、GTSPを解いて再計画しながら欠陥検出する手法を提案。
原題: GATSBI: An Online GTSP-Based Algorithm for Targeted Surface Bridge Inspection and Defect Detection ／ Harnaik Dhami, Charith Reddy, Vishnu Dutt Sharma 他
日本語で読む → - 論文ロバスト性評価ロボティクス
家庭環境の変化に対する支援ロボット向けマルチモーダルモデルのロバスト性評価
AI2Thor仮想環境で照明暗転や鏡壁などの攪乱を加え、支援ロボット用マルチモーダルモデルの物体認識や移動への影響を評価する研究。
原題: Robustness Testing of Multi-Modal Models in Varied Home Environments for Assistive Robots ／ Lea Hirlimann, Shengqiang Zhang, Hinrich Schütze 他
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