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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
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RILe: 強化学習と模倣学習を融合した高次元ロボット制御
模倣学習と逆強化学習を組み合わせ、トレーナーが適応的な報酬関数を学習し生徒が専門家の行動を模倣する枠組みを提案。高次元のロボット歩行タスクで有効性を実証した。
原題: RILe: Reinforced Imitation Learning ／ Mert Albaba, Sammy Christen, Thomas Langarek 他
日本語で読む → - 論文模倣学習機械学習
MaIL: Mambaによる模倣学習の改善
Transformerの代わりに状態空間モデルMambaを用いた模倣学習アーキテクチャMaILを提案し、少ないデータでも過学習を抑えて汎化性能を高め、LIBEROベンチマークと実機実験で有効性を示した。
原題: MaIL: Improving Imitation Learning with Mamba ／ Xiaogang Jia, Qian Wang, Atalay Donat 他
日本語で読む → - 論文メタ強化学習機械学習
スキル認識型相互情報量最適化による強化学習の汎化
メタ強化学習において、スキルを区別する相互情報量目的関数SaMIとその推定器SaNCEを提案し、未見タスクへのゼロショット汎化とサンプル効率を改善した。
原題: Skill-aware Mutual Information Optimisation for Generalisation in Reinforcement Learning ／ Xuehui Yu, Mhairi Dunion, Xin Li 他
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 → - 論文異常検知画像認識
自動運転の異常シナリオに向けたハイブリッド動画異常検知
自車視点の映像から正常な走行パターンを学習し、自動運転における稀で危険なシーンのピクセル単位の異常検知を行う手法を提案。
原題: Hybrid Video Anomaly Detection for Anomalous Scenarios in Autonomous Driving ／ Daniel Bogdoll, Jan Imhof, Tim Joseph 他
日本語で読む → - 論文3D認識画像認識
DistillNeRF: 単眼画像からニューラル場と基盤モデル特徴を蒸留して3Dシーンを認識
単一フレームの多視点カメラ画像から、NeRFの蒸留とCLIP/DINOv2などの2D基盤モデル特徴の蒸留を組み合わせて、自己教師ありで3Dシーン表現を学習する手法を提案。
原題: DistillNeRF: Perceiving 3D Scenes from Single-Glance Images by Distilling Neural Fields and Foundation Model Features ／ Letian Wang, Seung Wook Kim, Jiawei Yang 他
日本語で読む → - 論文双腕マニピュレーションロボティクス
DAG-Plan: 双腕協調プランニングのための有向非巡回依存グラフ生成
自然言語指示をLLMで有向非巡回グラフ(DAG)に変換し、双腕ロボットの並列実行と適応的なタスク割り当てを実現するプランニング手法を提案した。
原題: DAG-Plan: Generating Directed Acyclic Dependency Graphs for Dual-Arm Cooperative Planning ／ Zeyu Gao, Yao Mu, Jinye Qu 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
状態推定なしでピクセルからアジャイル飛行を実現
強化学習により、カメラ映像から直接制御指令を生成し、状態推定を使わずに時速40kmでゲートを通過するドローンレーシングを実現した。
原題: Demonstrating Agile Flight from Pixels without State Estimation ／ Ismail Geles, Leonard Bauersfeld, Angel Romero 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
視覚制約付き逆運動学
ロボットの逆運動学に視野制約を加え、仮想リンクで定式化し半正定値計画とランク最小化で解く手法を提案した。
原題: Inverse Kinematics with Vision-Based Constraints ／ Liangting Wu, Roberto Tron
日本語で読む → - 論文計画ロボティクス
シュレーディンガー橋拡散モデルによる計画
画像変換で使われるシュレーディンガー橋の定式化を計画タスクに応用し、環境制約の事前知識や安価な方策を活用することで、拡散モデルの学習とサンプリングを効率化する手法を提案した論文。
原題: Planning Using Schr\"odinger Bridge Diffusion Models ／ Adarsh Srivastava
日本語で読む → - 論文sim2real機械学習
高密度視覚粒子ダイナミクスによる実世界のモデリング
10万粒子以上の潜在点群を処理する学習型ワールドモデルHD-VPDを提案し、双腕ロボットのダイナミクスを高精度かつ高速に予測できることを示した。
原題: Modeling the Real World with High-Density Visual Particle Dynamics ／ William F. Whitney, Jacob Varley, Deepali Jain 他
日本語で読む → - 論文地図表現ロボティクス
自由空間投影によるボクセルマップから占有格子地図への変換：空中・地上ロボットのための効率的な地図表現
3Dボクセルマップを2D占有格子地図に変換する手法を提案し、ロボットの安全マージンを考慮した自由空間の除去や高さ・傾斜情報の抽出により、空中・地上ロボットの効率的なナビゲーションを可能にした。
原題: Voxel Map to Occupancy Map Conversion Using Free Space Projection for Efficient Map Representation for Aerial and Ground Robots ／ Scott Fredriksson, Akshit Saradagi, George Nikolakopoulos
日本語で読む → - 論文探索計画ロボティクス
OTOプランナ：複雑未知環境における効率的な一度だけ探索するプランナ
複雑な未知環境での自律探索において、フロンティア更新の選択的機構と閉領域検出による視点評価、視点洗練を組み合わせ、経路の重複を減らして探索時間と移動距離を削減するプランナを提案した論文。
原題: OTO Planner: An Efficient Only Travelling Once Exploration Planner for Complex and Unknown Environments ／ Bo Zhou, Chuanzhao Lu, Yan Pan 他
日本語で読む → - 論文運動計画ロボティクス
ハイブリッド力学系の運動計画：フレームワーク、アルゴリズムテンプレート、サンプリングベース手法
連続と離散の振る舞いが混在するハイブリッド系の運動計画問題に対し、HyRRTというサンプリングベースのアルゴリズムを提案し、確率的完全性を示した。
原題: Motion Planning for Hybrid Dynamical Systems: Framework, Algorithm Template, and a Sampling-based Approach ／ Nan Wang, Ricardo G. Sanfelice
日本語で読む → - 論文遠隔操作ロボティクス
ヒューマノイド遠隔操作のための教師なしニューラルモーションリターゲティング
GANを用いたオンライン動作変換により、人間とヒューマノイドの対応データセットなしで上半身動作を転送する遠隔操作手法を提案し、従来法と同等の精度を実現した。
原題: Unsupervised Neural Motion Retargeting for Humanoid Teleoperation ／ Satoshi Yagi, Mitsunori Tada, Eiji Uchibe 他
日本語で読む → - 論文軌道計画ロボティクス
多戦略融合による動的多目的ライオン群最適化：6Rロボット軌道計画への応用
多目的ライオン群最適化の初期化・更新・アーカイブを改良したMF-DMOLSOを提案し、6Rロボットの軌道計画に適用して既存手法を上回る性能を示した。
原題: Dynamic Multi-Objective Lion Swarm Optimization with Multi-strategy Fusion: An application in 6R robot trajectory planning ／ Bao Liu, Tianbao Liu, Zhongshuo Hu 他
日本語で読む → - 論文自己位置推定画像認識
自動運転車のためのセマンティックマップを用いた単眼自己位置推定
低レベルのテクスチャ特徴の代わりに安定したセマンティック特徴を用いて軽量な視覚的自己位置推定を行い、KAIST Urbanデータセットなどで有効性を実証した論文。
原題: Monocular Localization with Semantics Map for Autonomous Vehicles ／ Jixiang Wan, Xudong Zhang, Shuzhou Dong 他
日本語で読む → - 論文音響センシング制御
3Dプリント導波管による開口縮小型広帯域MEMSマイクアレイ
3Dプリント導波管でMEMSマイクの音響開口を縮小し、素子間隔を狭めたビームフォーミング用広帯域マイクアレイを実現した。
原題: Broadband MEMS Microphone Arrays with Reduced Aperture Through 3D-Printed Waveguides ／ Dennis Laurijssen, Walter Daems, Jan Steckel
日本語で読む → - 論文動作計画ロボティクス
探索ベースとサンプリングベースのロボット動作計画：比較研究
サンプリングベースのRRT-Connectと探索ベースのARA*を同一条件でベンチマークし、高次元空間での性能特性を比較した。
原題: Search-based versus Sampling-based Robot Motion Planning: A Comparative Study ／ Georgios Sotirchos, Zlatan Ajanovic
日本語で読む → - 論文経路計画math.OC
ソフトホモロジー制約付き経路計画の効率化
穴あき円盤状の空間で、参照経路とホモロジー的に似た経路を効率的に計算するアルゴリズムH*を提案し、最短経路から参照経路に近い経路までを生成できることを示した。
原題: Efficient Path Planning with Soft Homology Constraints ／ Carlos A. Taveras, Santiago Segarra, César A. Uribe
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
7自由度ロボットアームの逆運動学を解くための機械学習と最適化手法
7自由度冗長マニピュレータの逆運動学を13の最適化手法で比較し、機械学習の探索性と数値解法の収束性を組み合わせた新手法を提案。従来のPSOより200倍以上高速。
原題: Machine Learning and Optimization Techniques for Solving Inverse Kinematics in a 7-DOF Robotic Arm ／ Enoch Adediran, Salem Ameen
日本語で読む → - 論文人間機械協調ロボティクス
人間と機械の協調を可能にする対話的・説明可能システムの設計
料理ゲーム環境で人間とAIの協調を検証し、対話的に再プログラム可能な説明可能AIがチーム性能を向上させる一方、学習ベース手法は単純な協調ヒューリスティックに劣ることを示した。
原題: Designs for Enabling Collaboration in Human-Machine Teaming via Interactive and Explainable Systems ／ Rohan Paleja, Michael Munje, Kimberlee Chang 他
日本語で読む → - 論文UAV制御ロボティクス
自由回転翼UAVのモデリングとホバリング安定化
自由回転翼を持つUAVのマルチボディモデルを構築し、プロトタイプによるホバリング飛行実験で非線形インクリメンタル動的逆制御とPD制御による安定化を実証した。
原題: Modelling and Hovering Stabilisation of a Free-Rotating Wing UAV ／ Florian Sansou, Gautier Hattenberger, Luca Zaccarian 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
言語駆動の閉ループ把持：モデル予測による軌道再計画
言語コマンドで対象物を指定し、6D姿勢推定とオンライン軌道計画を組み合わせた閉ループ制御により、動く物体を滑らかに把持するゼロショットのモジュール型フレームワークを提案した。
原題: Language-Driven Closed-Loop Grasping with Model-Predictive Trajectory Replanning ／ Huy Hoang Nguyen, Minh Nhat Vu, Florian Beck 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
複数移動マニピュレータの協調物体操作における相互作用レンチ低減のための分散運動制御
複数の移動マニピュレータが協調して物体を操作する際に生じる余分な相互作用レンチを、動的モデルやトルク制御に頼らず、局所情報と関節速度制御のみで低減する分散制御則を提案し、シミュレーションと実機実験で有効性を示した。
原題: Distributed Motion Control of Multiple Mobile Manipulators for Reducing Interaction Wrench in Object Manipulation ／ Wenhang Liu, Meng Ren, Kun Song 他
日本語で読む → - 論文HRIロボティクス
人間とロボットの相互(無)礼儀がサービス場面でどう知覚されるか：実証研究
ウェイターロボットと客のやり取りを演じ、ロボットへの礼儀・無礼がロボットの行動評価に与える影響を調べた。無礼なロボットでも、人間に無礼に扱われると公正だと見なされやすかった。
原題: The experience of humans' and robots' mutual (im)politeness in enacted service scenarios: An empirical study ／ Victor Kaptelinin, Suna Bensch, Thomas Hellström 他
日本語で読む → - 論文倫理・安全分析ロボティクス
EHAZOP：支援ロボットの倫理的ハザード分析の概念実証
安全工学の手法を応用し、支援ロボットの運用に伴う倫理的リスクを協調的・創造的に洗い出すEHAZOPを提案し、概念実証で多様な倫理的ハザードを特定できることを示した。
原題: EHAZOP: A Proof of Concept Ethical Hazard Analysis of an Assistive Robot ／ Catherine Menon, Austen Rainer, Patrick Holthaus 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
ロボット学習のための冗長性を考慮した行動空間
マニピュレータの冗長性に着目し、関節空間とタスク空間の利点を併せ持つ新しい行動空間ERを提案。シミュレーションと実機で有効性を検証した。
原題: Redundancy-aware Action Spaces for Robot Learning ／ Pietro Mazzaglia, Nicholas Backshall, Xiao Ma 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
STAR: 航空ロボティクス研究のための群知能フレームワーク
低コストな小型ドローンCrazyflieを用いた群知能研究用フレームワークSTARを提案し、フィデューシャルマーカーによる位置推定と速度障害物法による衝突回避を実装した。
原題: STAR: Swarm Technology for Aerial Robotics Research ／ Jimmy Chiun, Yan Rui Tan, Yuhong Cao 他
日本語で読む → - 論文UASナビゲーションロボティクス
確率的クリアランス・説明・最適化に向けて
確率的ミッション設計フレームワークProMisを用いて、法規制や安全制約を考慮したUASのナビゲーションと、クリアランス・説明・最適化サイクルによるミッション設計手法を提案した。
原題: Towards Probabilistic Clearance, Explanation and Optimization ／ Simon Kohaut, Benedict Flade, Devendra Singh Dhami 他
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