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VLA画像認識
指示誘導型ビジュアルマスキング
指示に関係ない画像領域をマスクすることで、マルチモーダルモデルが指示に沿った領域に注目できるようにする手法を提案し、VQAやロボット制御で性能を向上させた。
原題: Instruction-Guided Visual Masking ／ Jinliang Zheng, Jianxiong Li, Sijie Cheng 他
日本語で読む → - 論文支援ロボティクス/連合学習ロボティクス
プライバシーに配慮したパーソナライズ支援ロボットに向けて：ユーザ中心アプローチ
連合学習を用いて、機微なデータを共有せずに支援ロボット（特にスマート車椅子）のパーソナライズとプライバシー保護を両立させるユーザ中心の技術を開発する研究。
原題: Towards Privacy-Aware and Personalised Assistive Robots: A User-Centred Approach ／ Fernando E. Casado
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作用における大規模言語モデルの活用：可能性と落とし穴の批判的分析
250本以上の論文を調査し、社会支援ロボットへのLLM/VLM導入の機会と課題、倫理的問題、リスクを整理し、責任ある導入の道筋を示した。
原題: Leveraging Large Language Models in Human-Robot Interaction: A Critical Analysis of Potential and Pitfalls ／ Jesse Atuhurra
日本語で読む → - 論文NeRFロボティクス
自律ロボットのためのNeRFベンチマーク：概観
NeRFを自律ロボットの知覚・自己位置推定・ナビゲーション・意思決定に活用する研究を網羅的に調査し、既存手法の性能を比較評価したサーベイ。
原題: Benchmarking Neural Radiance Fields for Autonomous Robots: An Overview ／ Yuhang Ming, Xingrui Yang, Weihan Wang 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 → - 論文マニピュレーション画像認識
SAM-E: 視覚基盤モデルと系列模倣による身体性マニピュレーション
大規模画像で事前学習されたSegment Anything (SAM) を基盤モデルとして活用し、ロボットデータで効率的に微調整することで、長期的な行動推論と汎化性能を高めたマニピュレーション手法を提案。
原題: SAM-E: Leveraging Visual Foundation Model with Sequence Imitation for Embodied Manipulation ／ Junjie Zhang, Chenjia Bai, Haoran He 他
日本語で読む → - 論文運動予測ロボティクス
異種グラフアテンションによる一貫性と説明可能性を備えた運動予測
自動運転において、予測軌道を地図上に投影して補正するモジュールと、エージェントと環境の関係を統合的に扱う異種グラフアテンションネットワークを提案し、一貫性と説明可能性を向上させた。
原題: Towards Consistent and Explainable Motion Prediction using Heterogeneous Graph Attention ／ Tobias Demmler, Andreas Tamke, Thao Dang 他
日本語で読む → - 論文ロボット検出・追従ロボティクス
ロボット検出システム3：LRFグループと座標系
前方追従ロボットのためのLRFグループ構成と座標系の設計を詳細に解析し、独自の設計アイデアを提示した論文。
原題: Robot Detection System 3: LRF groups and Coordinate System ／ Jinwei Lin
日本語で読む → - 論文タスクプランニングロボティクス
InterPreT: 言語フィードバックからの対話的述語学習による汎化可能なタスクプランニング
人間の非専門家による言語フィードバックから記号述語と作用素を学習し、PDDLに変換してロボットの長期タスクプランニングを実現するLLMベースのフレームワーク。
原題: InterPreT: Interactive Predicate Learning from Language Feedback for Generalizable Task Planning ／ Muzhi Han, Yifeng Zhu, Song-Chun Zhu 他
日本語で読む → - 論文倫理的意思決定ロボティクス
木から成る善きもの：倫理的ロボット意思決定のための感情・文脈認識型ビヘイビアツリー
家庭用ロボットが物品を運ぶ際に、危険物タグ（ソマティックマーカー）とユーザーの感情推定をビヘイビアツリーに組み込み、安全性・文脈・プライバシーを考慮した倫理的意思決定をリアルタイムに説明可能な形で行う手法を提案した。
原題: Good Things Come in Trees: Emotion and Context Aware Behaviour Trees for Ethical Robotic Decision-Making ／ Paige Tuttösí, Zhitian Zhang, Emma Hughson 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
日本語で読む → - 論文触覚HCI
カスタムデータグローブの系統的レビュー
手の動きや相互作用を計測するセンサ付きグローブの研究を系統的にレビューし、センサの種類や数、装置の大きさによる制限などの特徴と課題を分析した。
原題: A Systematic Review on Custom Data Gloves ／ Valerio Belcamino, Alessandro Carfì, Fulvio Mastrogiovanni
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
Unreal Engine 5を用いた農業応用のためのフォトリアリスティックなロボティクスシミュレーション
Unreal Engine 5をベースに農業画像データ生成用のロボティクスシミュレーション環境を構築し、ROSとの統合時の位置精度を評価した。
原題: Photorealistic Robotic Simulation using Unreal Engine 5 for Agricultural Applications ／ Xingjian Li, Lirong Xiang
日本語で読む → - 論文アシスティブ・ロボティクスロボティクス
支援ロボットモデルの多様なタスクへの汎化性の検証
支援用外骨格の動的モデルを6つの回帰アルゴリズムで構築し、6種類のタスク間での汎化性能を評価した研究。水平面タスクと決定木ベースのアルゴリズムが優れた汎化性を示した。
原題: Investigating the Generalizability of Assistive Robots Models over Various Tasks ／ Hamid Osooli, Christopher Coco, Johnathan Spanos 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
Meta-Evolve: 連続的ロボット進化による1対多ポリシー転移
木構造のロボット進化系列を通じて、1つの熟練ポリシーを複数の異なるロボットへ効率的に転移する手法を提案し、マニピュレーションと歩行タスクで大幅な効率改善を実証した。
原題: Meta-Evolve: Continuous Robot Evolution for One-to-many Policy Transfer ／ Xingyu Liu, Deepak Pathak, Ding Zhao
日本語で読む → - 論文医療ロボティクスロボティクス
超音波ロボットに身体性知能を付与した自律スキャンシステム
LLMと超音波操作の知識データベースを組み合わせ、音声指示から自律的に超音波スキャンを行うシステムを提案した。
原題: Enhancing Surgical Robots with Embodied Intelligence for Autonomous Ultrasound Scanning ／ Huan Xu, Jinlin Wu, Guanglin Cao 他
日本語で読む → - 論文強化学習ロバスト化機械学習
リプシッツ正則化クリティックによる遷移ダイナミクス不確実性に対する方策ロバスト性
PPOに敵対的状態計算(PGD)とリプシッツ正則化クリティックを組み合わせ、遷移ダイナミクスの不確実性下でもロバストな方策を学習する手法を提案し、実機ロボット歩行を含む実験で有効性を示した。
原題: Lipschitz-Regularized Critics Lead to Policy Robustness Against Transition Dynamics Uncertainty ／ Xulin Chen, Ruipeng Liu, Zhenyu Gan 他
日本語で読む → - 論文物理統合生成モデリング機械学習
注意機構付き平面正規化フローVAEによる物理統合生成モデリング
物理法則を組み込んだ生成モデルにおいて、平面正規化フローと注意機構を用いたVAEにより再構成精度とノイズ耐性を向上させた研究。
原題: Physics-integrated generative modeling using attentive planar normalizing flow based variational autoencoder ／ Sheikh Waqas Akhtar
日本語で読む → - 論文強化学習機械学習
人間の選好に基づく報酬学習のための後知恵PRIOR
選好ベース強化学習において、世界モデルで状態の重要度を推定し、報酬を状態重要度に比例させる補助目的を導入することで、クレジット割り当て問題を改善し、歩行・操作タスクでの性能と報酬復元を向上させた。
原題: Hindsight PRIORs for Reward Learning from Human Preferences ／ Mudit Verma, Katherine Metcalf
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
広域建設環境の屋内マッピングのためのSLAM
大規模な工場や建設現場でロボットに4台のステレオカメラと3Dレーザースキャナを搭載し、LiDARと視覚SLAMの性能を比較評価した。さらに3Dガウススプラッティングで高密度な深度マップを生成し、自動建設・現場監視への応用を目指す。
原題: SLAM for Indoor Mapping of Wide Area Construction Environments ／ Vincent Ress, Wei Zhang, David Skuddis 他
日本語で読む → - 論文UAVナビゲーションロボティクス
ニューラル・幾何学によるトンネル走破：傾斜LiDARを用いた自己位置推定不要のUAV飛行
トンネル内でGNSSや照明が使えない環境でも、傾斜LiDARと深層学習・幾何学的手法を組み合わせ、自己位置推定なしにUAVを高速航行させる手法を提案した。
原題: Neural-Geometric Tunnel Traversal: Localization-free UAV Flight with Tilted LiDARs ／ Lorenzo Cano, Alejandro R. Mosteo, Danilo Tardioli
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
GPT-4Vを用いた閉ループ型オープンボキャブラリ移動マニピュレーション
GPT-4Vを活用し、未知環境での物体探索と操作を閉ループで行うロボットシステムを提案。実世界の8タスクで成功率を約35%向上させた。
原題: Closed-Loop Open-Vocabulary Mobile Manipulation with GPT-4V ／ Peiyuan Zhi, Zhiyuan Zhang, Yu Zhao 他
日本語で読む → - 論文医療ロボティクスロボティクス
個別化低侵襲手術向けパラレルロボットの精度と再現性
低侵襲手術用に開発されたパラレルロボットの試作機について、モーションキャプチャと高精度測定アームを用いて精度と再現性を実験的に評価した。
原題: Accuracy and repeatability of a parallel robot for personalised minimally invasive surgery ／ Doina Pisla, Paul Tucan, Damien Chablat 他
日本語で読む → - 論文VLA自然言語
LEGENT: 身体性エージェントのためのオープンプラットフォーム
LLM/LMMを用いた身体性エージェント開発のためのオープンでスケーラブルなプラットフォームLEGENTを提案。3D環境とデータ生成パイプラインを提供し、生成データで訓練したモデルがGPT-4Vを上回ることを示した。
原題: LEGENT: Open Platform for Embodied Agents ／ Zhili Cheng, Zhitong Wang, Jinyi Hu 他
日本語で読む → - 論文SLAMデータセットロボティクス
悪天候・低照度・悪路に対応するマルチセンサSLAMデータセットDIDLM
雪・雨・夜間・段差・悪路を含む環境で、4Dミリ波レーダー、赤外線カメラ、深度カメラ、LiDAR、RGBカメラ、GPS、IMUを同時収録したSLAM用データセットを構築し、各種SLAMアルゴリズムを評価した。
原題: DIDLM: A SLAM Dataset for Difficult Scenarios Featuring Infrared, Depth Cameras, LIDAR, 4D Radar, and Others under Adverse Weather, Low Light Conditions, and Rough Roads ／ Weisheng Gong, Chen He, Kaijie Su 他
日本語で読む → - 論文移動ロボットロボティクス
単一アクチュエータで駆動する球型ロボットRollbot
単一モータで2次元平面上を制御可能に移動できる球型ロボットを提案し、理論解析・設計・制御を実証した。
原題: Rollbot: a Spherical Robot Driven by a Single Actuator ／ Jingxian Wang, Michael Rubenstein
日本語で読む → - 論文軌道予測ロボティクス
事後サンプリングによる歩行者軌道の同時予測
歩行者の過去と未来の軌道をまとめて拡散モデルで学習し、事後サンプリングによりノイズや欠損のある入力でも頑健に予測・生成できる手法GFTDを提案した。
原題: Joint Pedestrian Trajectory Prediction through Posterior Sampling ／ Haotian Lin, Yixiao Wang, Mingxiao Huo 他
日本語で読む → - 論文制御/MPCロボティクス
周期軌道追従を完璧に：周期オブザーバ付きモデル予測制御（Π-MPC）
周期外乱を推定・補償するオブザーバを組み込むことで、モデル誤差があっても周期軌道を漸近的に完全追従できるMPC手法を提案し、ソフトロボットと自動運転カーの実験で有効性を示した。
原題: Perfecting Periodic Trajectory Tracking: Model Predictive Control with a Periodic Observer ($\Pi$-MPC) ／ Luis Pabon, Johannes Köhler, John Irvin Alora 他
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