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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: 2024/5/1 ／ arXivを3時間ごとに自動収集
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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 → - 論文デジタルファブリケーションロボティクス
現場製造のための計算機支援による造形と組立
宇宙や病院など必要な場所でカスタム品を製造するため、ロボティクスとHCIを活用したデジタル造形・組立プラットフォームを開発した論文。
原題: Computational Fabrication and Assembly for In Situ Manufacturing ／ Martin Nisser
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 → - 論文測位ロボティクス
距離支援測位のための最適ビーコン配置に向けて
測位誤差を最小化するために、多数の候補位置から少数のビーコンを情報理論的に選択する手法を提案し、貪欲法の性能保証を示した。
原題: Towards Optimal Beacon Placement for Range-Aided Localization ／ Ethan Sequeira, Hussein Saad, Stephen Kelly 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
未知環境におけるロボット群協調ナビゲーションのためのFFTフィルタリングに基づく高効率観測プロセス
FFTフィルタリングを用いて、未知環境でのロボット群の協調経路計画において、安全方向の抽出と観測データの圧縮・融合を高効率に行う手法を提案した。
原題: Highly Efficient Observation Process based on FFT Filtering for Robot Swarm Collaborative Navigation in Unknown Environments ／ Chenxi Li, Weining Lu, Zhihao Ma 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 → - 論文経路計画ロボティクス
探索アルゴリズムを用いたロボット経路計画の実装
TurtleBot3ロボットとGazebo環境を用いて、起伏のある地形と複数の障害物がある場合にダイクストラ法とA*アルゴリズムで最適経路を探索する手法を検討した。
原題: Robotic Path Planning Implementation using Search Algorithms ／ Vikram Shahapur, Blessing Dixon, Urvishkumar Bharti
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 → - 論文模倣学習ロボティクス
I-CTRL: 制約付き強化学習による人間型ロボットの模倣制御
物理的に実行可能な人間型ロボットの動作模倣を実現するため、非物理的な再ターゲット動作を制約付き残差強化学習で洗練させるフレームワークを提案。
原題: I-CTRL: Imitation to Control Humanoid Robots Through Constrained Reinforcement Learning ／ Yashuai Yan, Esteve Valls Mascaro, Tobias Egle 他
日本語で読む → - 論文VLA画像認識
Surgical-LVLM：手術支援のための視覚的質問応答に適応する大規模視覚言語モデル
手術動画の視覚的質問応答と領域特定のため、大規模視覚言語モデルにVP-LoRAとToken-Interactionモジュールを組み込み、複雑な手術シーンでの性能を向上させた。
原題: Surgical-LVLM: Learning to Adapt Large Vision-Language Model for Grounded Visual Question Answering in Robotic Surgery ／ Guankun Wang, Long Bai, Wan Jun Nah 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
NGM-SLAM: 放射輝度場サブマップを用いたガウシアンスプラッティングSLAM
ニューラル放射輝度場のサブマップを監督信号として活用し、大規模シーンでも高品質なマッピングとループ閉じ込めを実現する3DガウシアンスプラッティングベースのSLAMシステムを提案した。
原題: NGM-SLAM: Gaussian Splatting SLAM with Radiance Field Submap ／ Jingwei Huang, Mingrui Li, Lei Sun 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
ASGrasp: RGB-Dアクティブステレオカメラによる透明物体の再構成と6自由度把持検出
アクティブステレオカメラの生IR・RGB画像から透明物体の形状を再構成し、6自由度把持を検出するネットワークを提案。シミュレーションと実機で90%超の把持成功率を達成した。
原題: ASGrasp: Generalizable Transparent Object Reconstruction and 6-DoF Grasp Detection from RGB-D Active Stereo Camera ／ Jun Shi, Yong A, Yixiang Jin 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
自然言語でSim2Realギャップを埋める
画像の自然言語記述をドメイン間の共通信号として用い、シミュレータと実機の視覚的差異を埋めることで、画像条件付きロボット方策のSim2Real転移を改善する手法を提案した。
原題: Natural Language Can Help Bridge the Sim2Real Gap ／ Albert Yu, Adeline Foote, Raymond Mooney 他
日本語で読む → - 論文移動マニピュレーションロボティクス
動的環境における逐次全身移動マニピュレーションのための統合プランニング
移動マニピュレータが動的環境で逐次タスクをこなすため、長期影響を考慮したオンラインタスク計画とVKCベースの全身動作計画、MPCによる障害物回避を統合したフレームワークを提案し、実機実験で有効性を示した。
原題: Dynamic Planning for Sequential Whole-body Mobile Manipulation ／ Zhitian Li, Yida Niu, Yao Su 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
RAPF：月面マイクロローバー向け高効率経路計画
月面探査用の小型ローバー向けに、人工ポテンシャル場法を改良したRAPF経路計画アルゴリズムを提案し、到達率と計算時間で従来手法を上回ることを実証した。
原題: RAPF: Efficient path planning for lunar microrovers ／ Thomas Manteaux, David Rodríguez-Martínez, Raj Thilak Rajan
日本語で読む → - 論文安全強化学習ロボティクス
証明可能な安全強化学習のための暗黙的安全集合アルゴリズム
ブラックボックスシミュレータのみを用いて安全指数と安全制御則を合成し、訓練中も含めて安全性を保証するモデルフリー安全制御アルゴリズムを提案した。
原題: Implicit Safe Set Algorithm for Provably Safe Reinforcement Learning ／ Weiye Zhao, Feihan Li, Changliu Liu
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
TAMBRIDGE: フレーム中心トラッキングと3Dガウシアンスプラッティングを橋渡しするSLAM強化手法
ORBビジュアルオドメトリとオンライン3DGSを融合するFusion Bridgeモジュールにより、モーションブラーやノイズに頑健でリアルタイムな3DGSベースSLAMを実現した。
原題: TAMBRIDGE: Bridging Frame-Centered Tracking and 3D Gaussian Splatting for Enhanced SLAM ／ Peifeng Jiang, Hong Liu, Xia Li 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 → - 論文ジェスチャー認識ロボティクス
ロボット収集データでジェスチャー分類器を訓練する可能性の検討
スマートウォッチ装着時の人間の数字ジェスチャー認識において、人間の代わりにロボットアームで収集したデータで分類器を訓練できるかを検証した研究。
原題: Exploring the Potential of Robot-Collected Data for Training Gesture Classification Systems ／ Alejandro Garcia-Sosa, Jose J. Quintana-Hernandez, Miguel A. Ferrer Ballester 他
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
腹腔鏡手術のペグ移動タスクにおけるロボットの制約付き模倣学習
腹腔鏡手術の基礎訓練であるペグ移動タスクを、単眼カメラのみを用いた制約付き模倣学習でロボットに実行させる手法を提案し、2台のFranka Emika Pandaで有効性を検証した。
原題: Robotic Constrained Imitation Learning for the Peg Transfer Task in Fundamentals of Laparoscopic Surgery ／ Kento Kawaharazuka, Kei Okada, Masayuki Inaba
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
運転世界モデルとしてのマルチモーダルLLMの検証
GPT-4oなどのマルチモーダルLLMが運転シーンをどの程度理解できるかを検証し、単一画像は得意でもフレーム間の一貫した理解や軌道計画は苦手であることを示した研究。
原題: Probing Multimodal LLMs as World Models for Driving ／ Shiva Sreeram, Tsun-Hsuan Wang, Alaa Maalouf 他
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
ステアリングとブレーキ制御のための深層デュアルモデルによる自動運転
単一の前方カメラ画像から、操舵角予測にPilotNet、ブレーキ制御にMobileNet SSDを用いる二重モデル自動運転システムを提案し、PilotNetを軽量化してリソース制約デバイスでも動作可能にした。
原題: Autonomous Driving with a Deep Dual-Model Solution for Steering and Braking Control ／ Ana Petra Jukić, Ana Šelek, Marija Seder 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 → - 論文手術ロボット/言語誘導ロボティクス
SuFIA: 言語ガイドによる手術支援ロボットの拡張巧緻性
大規模言語モデルと知覚モジュールを組み合わせ、自然言語指示で手術支援ロボットのサブタスクを学習なしに実行する枠組みを提案し、シミュレーションと実機で検証した。
原題: SuFIA: Language-Guided Augmented Dexterity for Robotic Surgical Assistants ／ Masoud Moghani, Lars Doorenbos, William Chung-Ho Panitch 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
DiPPeST: 四足歩行ロボットの経路計画のための拡散ベース軌道生成
画像とゴールを条件とする拡散モデルで四足歩行ロボットの経路を生成し、追加学習なしでカメラ入力に反応してリアルタイムに経路を修正する手法を提案。実機で80%の成功率を達成。
原題: DiPPeST: Diffusion-based Path Planner for Synthesizing Trajectories Applied on Quadruped Robots ／ Maria Stamatopoulou, Jianwei Liu, Dimitrios Kanoulas
日本語で読む → - 論文連続体マニピュレータロボティクス
内部配線による安定性向上と積載能力増加を実現したモジュラー式腱駆動可変剛性マニピュレータ
モジュラー式の腱駆動ビーズ型連続体マニピュレータを開発し、セクションごとの剛性制御と内部配線により、1kgの負荷でも姿勢を維持し、遠位部操作時の近位部のずれを70%以上低減した。
原題: A Modular, Tendon Driven Variable Stiffness Manipulator with Internal Routing for Improved Stability and Increased Payload Capacity ／ Kyle L. Walker, Alix J. Partridge, Hsing-Yu Chen 他
日本語で読む → - 論文3D再構成画像認識
仮想カメラによる自由移動物体の再構成と姿勢推定
単眼RGB動画から、事前知識なしに自由に動く物体の形状と姿勢を、仮想カメラ系を用いて大域的に最適化する手法を提案。
原題: Free-Moving Object Reconstruction and Pose Estimation with Virtual Camera ／ Haixin Shi, Yinlin Hu, Daniel Koguciuk 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
複雑地形におけるフリッパー移動を強化する身体性設計
ウミガメの稚魚に着想を得て、フリッパーと胴体の形状や歩容が砂から岩までの多様な地形での移動性能に与える影響をロボット実験で調べた。
原題: Embodied Design for Enhanced Flipper-Based Locomotion in Complex Terrains ／ Nnamdi Chikere, John McElroy, Yasemin Ozkan-Aydin
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