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: 2024/5/1 ／ 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 →- 論文群制御ロボティクス
階層的優先度付けを用いた複数差動駆動移動ロボットの最適多層運動計画
多エージェント経路探索を軌道計画問題に変換し、大域計画と局所計画を組み合わせた多層最適化と階層的優先度戦略で、複雑環境でのロボット群の効率的な経路生成と衝突回避を実現するフレームワークを提案。
原題: Optimal Multilayered Motion Planning for Multiple Differential Drive Mobile Robots with Hierarchical Prioritization (OM-MP) ／ Zong Chen, Songyuan Fa, Yiqun Li
日本語で読む → - 論文VIOロボティクス
オンライン継続学習による適応型視覚慣性オドメトリ
視覚対応とIMUバイアスを予測する2つのネットワークを非線形最適化と組み合わせ、最適化結果を自己教師ありでフィードバックしてオンライン継続学習を実現した単眼VIO。
原題: Adaptive VIO: Deep Visual-Inertial Odometry with Online Continual Learning ／ Youqi Pan, Wugen Zhou, Yingdian Cao 他
日本語で読む → - 論文イベントカメラ/セグメンテーション画像認識
OpenESS: オープン語彙によるイベントベースの意味的シーン理解
画像・テキスト・イベントデータを統合し、CLIPの知識をイベントストリームに転移することで、アノテーション不要でイベントカメラの意味的セグメンテーションを実現した。
原題: OpenESS: Event-based Semantic Scene Understanding with Open Vocabularies ／ Lingdong Kong, Youquan Liu, Lai Xing Ng 他
日本語で読む → - 論文軌道計画ロボティクス
CGD: 制約誘導拡散ポリシーによるUAV軌道計画
拡散ポリシーとオンライン最適化を組み合わせ、衝突回避と動的実行可能性を両立するUAV軌道計画手法を提案。
原題: CGD: Constraint-Guided Diffusion Policies for UAV Trajectory Planning ／ Kota Kondo, Andrea Tagliabue, Xiaoyi Cai 他
日本語で読む → - 論文自律実験室cond-mat.mtrl-sci
AlabOS: 自律実験室向けの再構成可能なPythonベースワークフロー管理フレームワーク
材料合成・キャラクタリゼーションの自律実験室向けに、再構成可能なワークフローモデルとリソース予約機構を備えた汎用ソフトウェアフレームワークAlabOSを提案し、A-Labでの約3,500サンプル合成を通じて実証した。
原題: AlabOS: A Python-based Reconfigurable Workflow Management Framework for Autonomous Laboratories ／ Yuxing Fei, Bernardus Rendy, Rishi Kumar 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
DiffGen: 微分可能物理シミュレーション・微分可能レンダリング・視覚言語モデルによるロボット実演生成
微分可能な物理シミュレーションとレンダリング、視覚言語モデルを組み合わせ、自然言語指示からロボットの実演データを自動生成するフレームワークを提案。
原題: DiffGen: Robot Demonstration Generation via Differentiable Physics Simulation, Differentiable Rendering, and Vision-Language Model ／ Yang Jin, Jun Lv, Shuqiang Jiang 他
日本語で読む → - 論文センサフュージョン制御
GPSとIMUのセンサフュージョンによる信頼性の高い自動運転車両の位置推定
GPSとIMUのデータをUnscented Kalman Filterで融合し、GPSが使えない環境でも連続的で高精度な位置推定を実現する手法を提案した。
原題: GPS-IMU Sensor Fusion for Reliable Autonomous Vehicle Position Estimation ／ Simegnew Yihunie Alaba
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
アグレッシブなオフロード走行領域におけるダイナミクスモデル
オフロード自律走行の高速・過酷な運転領域で、複雑さの異なる3つのダイナミクスモデルの予測精度をシミュレーションと実世界データで評価し、攻撃性が増すと精度が低下することを示した。
原題: Dynamics Models in the Aggressive Off-Road Driving Regime ／ Tyler Han, Sidharth Talia, Rohan Panicker 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 → - 論文群衆ナビゲーションロボティクス
予測不確実性を考慮した深層強化学習による共有空間での自動運転車の群衆ナビゲーション
歩行者の予測軌道の不確実性を強化学習の訓練に組み込み、歩行者のパーソナルスペースを尊重しつつ衝突を減らす自動運転車のナビゲーション手法を提案した。
原題: Uncertainty-Aware DRL for Autonomous Vehicle Crowd Navigation in Shared Space ／ Mahsa Golchoubian, Moojan Ghafurian, Kerstin Dautenhahn 他
日本語で読む → - 論文運動計画ロボティクス
不確実性下の運動計画：学習ベースのマルチモーダル予測器を分岐モデル予測制御に統合
学習ベースのマルチモーダル予測を分岐モデル予測制御に組み込み、オンラインのシナリオ選択と適応的な決定先送り戦略でリアルタイムな自動運転計画を実現した。
原題: Motion Planning under Uncertainty: Integrating Learning-Based Multi-Modal Predictors into Branch Model Predictive Control ／ Mohamed-Khalil Bouzidi, Bojan Derajic, Daniel Goehring 他
日本語で読む → - 論文ヒューマンロボットインタラクションロボティクス
認知症高齢者ケア施設におけるヒューマノイドロボットの活用
認知症高齢者向けの交流活動を促すため、ヒューマノイドロボットを用いた実現可能性調査を実施し、観察・参加者の反応・介護者からのフィードバックを報告した。
原題: The use of a humanoid robot for older people with dementia in aged care facilities ／ Dongjun Wu, Lihui Pu, Jun Jo 他
日本語で読む → - 論文HRIロボティクス
ロボットの説明アイデンティティ
ロボットが社会的に受け入れられるために、行動を説明する際の特徴や方針を「説明アイデンティティ」として概念化し、その重要性と設計指針を論じた理論研究。
原題: Robot Explanation Identity ／ Amar Halilovic, Senka Krivic
日本語で読む → - 論文制御合成ロボティクス
Meta-Control: 異種ロボットスキルに対する自動モデルベース制御合成
LLMを活用し、人間の専門家が制御系を設計する思考過程を模倣して、タスクごとにカスタマイズされた状態表現と制御戦略を自動合成する手法を提案。
原題: Meta-Control: Automatic Model-based Control Synthesis for Heterogeneous Robot Skills ／ Tianhao Wei, Liqian Ma, Rui Chen 他
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 → - 論文インフラ点検ロボットロボティクス
小口径水道管更生のための多目的ロボット
100mm径の鋳鉄管内部を走行し、分岐接続部を検出・位置特定してライニング後に再開口する作業機能を備えたモジュール式ロボットを開発し、実験室の8m区間で検証した。
原題: Multi-purpose robot for rehabilitation of small diameter water pipes ／ Julien Feiguel, Mouhamed NDiaye, Pascal Chambaud 他
日本語で読む → - 論文パノプティックマッピング画像認識
見えざるものを地図化する：基盤モデルを用いた動的ラベリングによる統合プロンプト可能パノプティックマッピング
基盤モデルを活用し、オープンボキャブラリのラベルを統合カテゴリ構造と幾何サイズ事前分布で調整する動的記述子を導入し、追加学習なしで永続的かつプロンプト可能なパノプティックマップを構築する手法を提案。
原題: Mapping the Unseen: Unified Promptable Panoptic Mapping with Dynamic Labeling using Foundation Models ／ Mohamad Al Mdfaa, Raghad Salameh, Geesara Kulathunga 他
日本語で読む → - 論文水中ナビゲーション機械学習
水中ナビゲーション：深層強化学習のための挑戦的ベンチマーク
ゲームエンジンと深層強化学習を統合した水中ナビゲーションのベンチマーク環境を提案し、PPOにカリキュラム学習や学習可能ハイパーパラメータを組み合わせることで汎化性能と安全性が向上することを示した。
原題: Aquatic Navigation: A Challenging Benchmark for Deep Reinforcement Learning ／ Davide Corsi, Davide Camponogara, Alessandro Farinelli
日本語で読む → - 論文自動運転/安全性検証制御
インテリジェント交差点の安全性保証：時相論理と到達可能性解析の融合
時相論理とハミルトン・ヤコビ到達可能性解析を組み合わせ、インテリジェント交差点を通過する車両の安全性を自動的に検証・保証するフレームワークを提案し、T字路のシミュレーションで有効性を示した。
原題: Ensuring Safety at Intelligent Intersections: Temporal Logic Meets Reachability Analysis ／ Kaj Munhoz Arfvidsson, Frank J. Jiang, Karl H. Johansson 他
日本語で読む → - 論文自動運転/強化学習ロボティクス
最小限の人的介入で自動運転車を訓練する自律アルゴリズム
実世界での強化学習による自動運転訓練において、エピソード間のリセットに必要な人的介入を削減する自律アルゴリズムを提案。未探索だが到達可能な状態から得られる情報量を見積もり、有益な初期状態を特定する。
原題: Autonomous Algorithm for Training Autonomous Vehicles with Minimal Human Intervention ／ Sang-Hyun Lee, Daehyeok Kwon, Seung-Woo Seo
日本語で読む → - 論文医療ロボティクスロボティクス
同心管ステアラブルドリルロボットを用いた自律的低侵襲脊椎固定手術への取り組み
同心管ステアラブルドリルロボットと7自由度マニピュレータを統合し、J字型軌道で脊椎内の到達困難領域への自律的な低侵襲ドリリングを可能にするシステムを開発し、模擬骨で評価した。
原題: Towards an Autonomous Minimally Invasive Spinal Fixation Surgery Using a Concentric Tube Steerable Drilling Robot ／ Susheela Sharma, Sarah Go, Jeff Bonyun 他
日本語で読む → - 論文把持・データグローブロボティクス
計測機能付きデータグローブによるリーチ・トゥ・グラスプ時の把持シナジーの理解
3Dプリント製の柔軟センサと力センサを備えたデータグローブを開発し、10名の被験者によるリーチ・トゥ・グラスプ動作から把持姿勢と把持力を計測して、把持シナジーのパターンを解析した研究。
原題: Understanding Grasp Synergies during Reach-to-grasp using an Instrumented Data Glove ／ Subhash Pratap, Yoshiyuki Hatta, Kazuaki Ito 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
オープンソース磁気触覚センサの自動キャリブレーション
把持器に依存せずその場で自動キャリブレーションできるオープンソースの磁気触覚センサを提案し、触覚センシング導入の障壁を下げる。
原題: Automatic Calibration for an Open-source Magnetic Tactile Sensor ／ Lowiek Van den Stockt, Remko Proesmans, Francis wyffels
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
Tilde: DeltaHandによる器用なハンド内操作学習のためのテレオペレーション
低コストで制御しやすいソフトロボットハンドDeltaHandと、関節を1対1で操作できるテレオペ界面TeleHand、拡散ポリシーによる模倣学習を組み合わせ、7つのハンド内操作タスクを平均成功率90%で自律実行できるシステムを構築した。
原題: Tilde: Teleoperation for Dexterous In-Hand Manipulation Learning with a DeltaHand ／ Zilin Si, Kevin Lee Zhang, Zeynep Temel 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
NeuRSS: ニューラルレンダリングによるサイドスキャンSLAMのAUV位置推定と海底地形マッピングの強化
サイドスキャンソナーとニューラルレンダリングを組み合わせ、ループ閉じ込みを活用したSLAMによりAUVの位置推定と海底地形推定を反復的に改善するフレームワークを提案した。
原題: NeuRSS: Enhancing AUV Localization and Bathymetric Mapping with Neural Rendering for Sidescan SLAM ／ Yiping Xie, Jun Zhang, Nils Bore 他
日本語で読む → - 論文報酬学習ロボティクス
自己整合による大規模言語モデルを用いたロボットスキルの報酬学習
LLMが提案した報酬関数を、実行フィードバックに基づく自己整合プロセスで反復的に調整し、人間なしで効率的にロボットスキルの報酬を学習する手法を提案した。
原題: Learning Reward for Robot Skills Using Large Language Models via Self-Alignment ／ Yuwei Zeng, Yao Mu, Lin Shao
日本語で読む → - 論文3D物体検出/マルチセンサー融合画像認識
FADet: 局所特徴注意に基づくマルチセンサー3D物体検出ネットワーク
カメラ・LiDAR・レーダーそれぞれの特性に応じた局所特徴注意モジュールを設計し、これらを融合することで複雑な長尾シーンでも高精度な3D物体検出を実現した。
原題: FADet: A Multi-sensor 3D Object Detection Network based on Local Featured Attention ／ Ziang Guo, Zakhar Yagudin, Selamawit Asfaw 他
日本語で読む → - 論文探索・追跡ロボティクス
UniSaT: 複数物体の探索と追跡のための統合目的信念モデルとプランナ
未知物体の探索と既知物体の追跡を統合目的として定式化し、ランダム有限集合に基づく信念モデルと相互情報量最大化プランナを提案した。
原題: UniSaT: Unified-Objective Belief Model and Planner to Search for and Track Multiple Objects ／ Leonardo Santos, Brady Moon, Sebastian Scherer 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 → - 論文強化学習/自動運転ロボティクス
RACER: 認識的不確実性に基づくリスク感受型強化学習による高速走行と衝突低減
リスク感受型制御と適応的行動空間カリキュラムを組み合わせ、認識的不確実性推定により分布外状態を自動回避する強化学習フレームワークを提案し、実車のラリーカーで高速オフロード走行を実現した。
原題: RACER: Epistemic Risk-Sensitive RL Enables Fast Driving with Fewer Crashes ／ Kyle Stachowicz, Sergey Levine
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