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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 →- 論文自動運転計画ロボティクス
適応的世界モデルによる自動運転の計画
都市環境での自動運転計画のため、エージェントの反応行動を予測するBehaviorNetと、それに基づくMPCプランナーAdaptiveDriverを提案し、nuPlanベンチマークで最先端性能を達成した。
原題: Planning with Adaptive World Models for Autonomous Driving ／ Arun Balajee Vasudevan, Neehar Peri, Jeff Schneider 他
日本語で読む → - 論文システム/データ管理ロボティクス
ROSfs: ROS向けユーザーレベルファイルシステム
ROS上でロボットのデータをラベル付きサブファイル群として扱い、時間インデックス構造で柔軟なクエリを可能にするユーザーレベルファイルシステムを提案し、実機UAVとデータサーバで評価した。
原題: ROSfs: A User-Level File System for ROS ／ Zijun Xu, Xuanjun Wen, Yanjie Song 他
日本語で読む → - 論文sim2real機械学習
物理トラック上のDeepRacer：パラメータ探索と性能評価
AWS DeepRacerの実機走行性能を調べ、バッチサイズや損失関数などのハイパーパラメータの影響と、実環境での障害物回避の難しさを検証した。
原題: DeepRacer on Physical Track: Parameters Exploration and Performance Evaluation ／ Sinan Koparan, Bahman Javadi
日本語で読む → - 論文触覚eess.IV
TacShade：光・影・グレースケールに基づく形状再構成のための3Dプリント軟質光学触覚センサ
スケッチの明暗表現に着想を得た3Dプリント軟質光学触覚センサを開発し、接触物体の形状を粗く高速に再構成する手法を提案した。
原題: TacShade A New 3D-printed Soft Optical Tactile Sensor Based on Light, Shadow and Greyscale for Shape Reconstruction ／ Zhenyu Lu, Jialong Yang, Haoran Li 他
日本語で読む → - 論文自動運転画像認識
DeTra: 物体検出と軌道予測を統合したモデル
LiDAR点群と高精細地図から物体の存在・姿勢・将来の複数軌道を直接推論し、検出と予測を軌道リファインメント問題として統合したTransformerモデルを提案。
原題: DeTra: A Unified Model for Object Detection and Trajectory Forecasting ／ Sergio Casas, Ben Agro, Jiageng Mao 他
日本語で読む → - 論文強化学習機械学習
接触の多い微分可能シミュレーションにおける適応的ホライズンアクター・クリティック
剛体接触を含む微分可能シミュレーションで、モデルベースのホライズンを適応的に調整して勾配誤差を減らす強化学習アルゴリズムを提案し、歩行タスクで既存手法より40%高い報酬を達成した。
原題: Adaptive Horizon Actor-Critic for Policy Learning in Contact-Rich Differentiable Simulation ／ Ignat Georgiev, Krishnan Srinivasan, Jie Xu 他
日本語で読む → - 論文強化学習機械学習
大きく、正則化し、楽観的に：連続制御における計算効率とサンプル効率のスケーリング
強化学習において、クリティックネットワークのスケーリングと強力な正則化、楽観的探索を組み合わせることで、サンプル効率と性能を大幅に向上させるBROアルゴリズムを提案した。
原題: Bigger, Regularized, Optimistic: scaling for compute and sample-efficient continuous control ／ Michal Nauman, Mateusz Ostaszewski, Krzysztof Jankowski 他
日本語で読む → - 論文強化学習機械学習
リカレント強化学習の安定化のための文脈エンコーダ専用学習率
部分観測マルコフ決定過程(POMDP)向けのリカレント強化学習において、文脈エンコーダに他層より低い学習率を設定することで訓練の安定性を高める手法RESeLを提案し、18のPOMDPタスクと5つのMDPタスクで有効性を示した。
原題: Efficient Recurrent Off-Policy RL Requires a Context-Encoder-Specific Learning Rate ／ Fan-Ming Luo, Zuolin Tu, Zefang Huang 他
日本語で読む → - 論文オフライン強化学習機械学習
構造的な非定常性を持つデータセットからのオフライン強化学習
エピソード間で遷移・報酬関数が徐々に変化するオフラインデータセットに対し、対照予測符号化で非定常性を特定し方策学習に活かす手法を提案した。
原題: Offline Reinforcement Learning from Datasets with Structured Non-Stationarity ／ Johannes Ackermann, Takayuki Osa, Masashi Sugiyama
日本語で読む → - 論文クロスエンボディメントRL機械学習
PEAC: クロスエンボディメント強化学習のための教師なし事前学習
報酬なし環境でのオンライン相互作用を通じて、身体性に依存しない汎用的な知識を獲得するクロスエンボディメント教師なし強化学習（CEURL）を定式化し、そのための新しいアルゴリズムPEACを提案した。
原題: PEAC: Unsupervised Pre-training for Cross-Embodiment Reinforcement Learning ／ Chengyang Ying, Zhongkai Hao, Xinning Zhou 他
日本語で読む → - 論文オフライン強化学習機械学習
DIDI: 拡散モデル誘導によるオフライン行動生成の多様性
拡散確率モデルを事前分布として用い、ラベルなしオフラインデータから多様なスキルを学習する手法を提案。
原題: DIDI: Diffusion-Guided Diversity for Offline Behavioral Generation ／ Jinxin Liu, Xinghong Guo, Zifeng Zhuang 他
日本語で読む → - 論文アクチュエータロボティクス
高速シームレスギア切替を実現するロボット用2速アクチュエータ
2つのモータと差動機構を組み合わせ、ブレーキ制御により高トルクモードと高速モードをシームレスに切り替えられる新型アクチュエータを開発した。
原題: A two-speed actuator for robotics with fast seamless gear shifting ／ Alexandre Girard, H. Harry Asada
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
異種エージェント間の適応的教示：疎な報酬下での驚きのバランス
教師と生徒の能力差がある状況で、教師が「驚き」を指標に生徒の能力に合わせて実演を適応させ、疎な報酬環境での生徒の学習を改善する枠組みを提案した。
原題: Adaptive Teaching in Heterogeneous Agents: Balancing Surprise in Sparse Reward Scenarios ／ Emma Clark, Kanghyun Ryu, Negar Mehr
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
時間付き半順序仕様に対する最適計画
複数ロボットのタスク列を時間窓と優先順序制約の下で最短完了時間となるよう計画する問題を、時間付き半順序(TPO)で定式化し、混合整数線形計画(MILP)として解く枠組みを提案した。
原題: Optimal Planning for Timed Partial Order Specifications ／ Kandai Watanabe, Georgios Fainekos, Bardh Hoxha 他
日本語で読む → - 論文分布外検出画像認識
言語拡張潜在表現による自動運転の分布外検出
マルチモーダルモデルCLIPの画像・テキスト表現のコサイン類似度を潜在表現として用い、言語で定義可能な分布外検出を実現した研究。
原題: Language-Enhanced Latent Representations for Out-of-Distribution Detection in Autonomous Driving ／ Zhenjiang Mao, Dong-You Jhong, Ao Wang 他
日本語で読む → - 論文視覚ナビゲーションロボティクス
RoboHop: セグメントベースのトポロジカルマップ表現によるオープンワールド視覚ナビゲーション
画像セグメントをノードとするトポロジカルグラフを構築し、自然言語クエリによる物体探索とセグメント間のホップとしてナビゲーション計画を生成する手法を提案。
原題: RoboHop: Segment-based Topological Map Representation for Open-World Visual Navigation ／ Sourav Garg, Krishan Rana, Mehdi Hosseinzadeh 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
部品ベースの組み合わせ可能なマニピュレーション
物体を部品に分解し、部品間の機能的対応関係を拡散モデルで学習することで、新しい物体やカテゴリにも汎化するロボット操作手法を提案した。
原題: Composable Part-Based Manipulation ／ Weiyu Liu, Jiayuan Mao, Joy Hsu 他
日本語で読む → - 論文農業ロボティクスロボティクス
表現型解析と姿勢推定に基づくトマト収穫自律ロボットAHPPEBot
トマトの房と果実の検出・成熟度推定と花梗のキーポイント姿勢推定を組み合わせ、商業温室で86.67%の成功率を達成した自律収穫ロボットを開発した。
原題: AHPPEBot: Autonomous Robot for Tomato Harvesting based on Phenotyping and Pose Estimation ／ Xingxu Li, Nan Ma, Yiheng Han 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
接触合成に基づく汎用ロボットマニピュレーション基盤モデル
物体とロボットの点群・物性・目標運動を入力し、接触点と接触力を出力することで、多様な物体の操作を統一的に扱う基盤モデルを提案した。
原題: ManiFoundation Model for General-Purpose Robotic Manipulation of Contact Synthesis with Arbitrary Objects and Robots ／ Zhixuan Xu, Chongkai Gao, Zixuan Liu 他
日本語で読む → - 論文ヘルスケアモニタリングロボティクス
移動ロボット搭載ミリ波レーダーによる人間活動認識システムRobHAR
移動ロボットに搭載したミリ波レーダーと軽量深層学習モデルで、高齢者の転倒などをリアルタイムに認識するヘルスケアモニタリングシステムを提案した。
原題: Millimeter Wave Radar-based Human Activity Recognition for Healthcare Monitoring Robot ／ Zhanzhong Gu, Xiangjian He, Gengfa Fang 他
日本語で読む → - 論文モジュラーロボットcs.CG
現実的な移動制約下における立方体モジュラーリボットの再構成アルゴリズム
凹凸のあるモジュールや受動モジュールを含む現実的な制約下で、任意の構造を構築できることを証明した自己再構成ロボットの研究。
原題: Reconfiguration Algorithms for Cubic Modular Robots with Realistic Movement Constraints ／ NASA Space Robots Team, Josh Brunner, Kenneth C. Cheung 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
モジュール式再構成マニピュレータの設計と搭載姿勢を同時最適化するタスク駆動型計算フレームワーク
モジュール式ロボットアームの搭載姿勢と形態を連続空間で同時に最適化する計算フレームワークを提案し、タスク性能を向上させる。
原題: Task-Driven Computational Framework for Simultaneously Optimizing Design and Mounted Pose of Modular Reconfigurable Manipulators ／ Maolin Lei, Edoardo Romiti, Arturo Laurenz 他
日本語で読む → - 論文AI政策・安全保障cs.CY
AI搭載自律型兵器が地政学的安定とAI研究を脅かす
機械学習を用いた自律型兵器の普及が、人間兵士の代替により戦争の政治的コストを下げ、紛争エスカレーションやAI研究への安全保障規制のリスクを高めると警鐘を鳴らし、規制案を提示する論文。
原題: AI-Powered Autonomous Weapons Risk Geopolitical Instability and Threaten AI Research ／ Riley Simmons-Edler, Ryan Badman, Shayne Longpre 他
日本語で読む → - 論文形状計測ロボティクス
連続体ロボットのマーカーフリー3D形状位置合わせのための反復最近点アルゴリズム
連続体ロボットの背骨形状を写真測量で推定するため、反復最近点法を組み込んだ最適化ベースの3D形状位置合わせアルゴリズムを提案し、高精度な位置データが得られることを示した。
原題: An iterative closest point algorithm for marker-free 3D shape registration of continuum robots ／ Matthias K. Hoffmann, Julian Mühlenhoff, Zhaoheng Ding 他
日本語で読む → - 論文交通軌跡生成AI
言語駆動によるインタラクティブ交通軌跡生成
自然言語の指示から複数車両が相互作用する交通軌跡を生成するInteractTrajを提案し、従来手法より現実的で制御性の高い生成を実現した。
原題: Language-Driven Interactive Traffic Trajectory Generation ／ Junkai Xia, Chenxin Xu, Qingyao Xu 他
日本語で読む → - 論文地形モデリングロボティクス
地形マッピングと経路計画のためのニューラル標高モデル
NeRFを2.5Dの連続的で微分可能な地形モデルに適応させ、画像から高品質な地形再構成と勾配ベースの経路計画を可能にする手法を提案。
原題: Neural Elevation Models for Terrain Mapping and Path Planning ／ Adam Dai, Shubh Gupta, Grace Gao
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
カテゴリ横断的な機能把持の転移
物体間の形状・配置・把持タイプの類似性を知識グラフで結び、未知カテゴリの物体に対しても機能的な把持を生成できる手法を提案した。
原題: Cross-Category Functional Grasp Transfer ／ Rina Wu, Tianqiang Zhu, Xiangbo Lin 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
CushSense: 人とロボットの物理的インタラクションのための柔らかく伸縮自在で快適な触覚センシングスキン
伸縮性のある布と超弾性ポリマーを用いて、静電容量の変化から接触を検知する柔らかい触覚センサスキンを開発し、高い精度と耐久性、介護支援タスクでの安全性と快適性を示した。
原題: CushSense: Soft, Stretchable, and Comfortable Tactile-Sensing Skin for Physical Human-Robot Interaction ／ Boxin Xu, Luoyan Zhong, Grace Zhang 他
日本語で読む → - 論文透明物体認識画像認識
Residual-NeRF: 透明物体操作のための残差NeRF学習
背景シーンを事前学習したNeRFと残差NeRFを組み合わせ、透明物体の深度推定精度と学習速度を向上させる手法を提案。
原題: Residual-NeRF: Learning Residual NeRFs for Transparent Object Manipulation ／ Bardienus P. Duisterhof, Yuemin Mao, Si Heng Teng 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
不変性マッチングによるロボットマニピュレーションのワンショット模倣学習
タスクの不変領域を学習し、デモとテストシーンの不変領域をマッチングすることで、単一の未注釈デモから新しい操作タスクを学習する手法を提案。
原題: One-Shot Imitation Learning with Invariance Matching for Robotic Manipulation ／ Xinyu Zhang, Abdeslam Boularias
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