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: 2024/4/1 ／ 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 →- 論文歩行ロボティクス
DiffuseLoco: オフラインデータセットからの拡散モデルによるリアルタイム脚式移動制御
オフラインデータセットから拡散モデルを用いて多様な脚式移動スキルを学習し、実機の四足ロボットでリアルタイム制御とゼロショット転移を実現したフレームワーク。
原題: DiffuseLoco: Real-Time Legged Locomotion Control with Diffusion from Offline Datasets ／ Xiaoyu Huang, Yufeng Chi, Ruofeng Wang 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 → - 論文群制御ロボティクス
モジュール式で堅牢かつスケーラブルなシステム設計アプローチ：DARPA地下チャレンジ後の教訓
DARPA SubTチャレンジの経験を基に、複数ロボットの自律性とオペレータの負担軽減を両立するモジュール式システムアーキテクチャを提案した。
原題: Modular, Resilient, and Scalable System Design Approaches -- Lessons learned in the years after DARPA Subterranean Challenge ／ Prasanna Sriganesh, James Maier, Adam Johnson 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
非一様風場における固定翼小型UAVのエネルギー最適化経路計画
非一様な風場で固定翼小型UAVのエネルギー効率の良い経路を計画するサンプリングベースプランナを提案し、上昇気流を利用してエネルギーを削減できることを示した。
原題: Energy-Optimized Planning in Non-Uniform Wind Fields with Fixed-Wing Aerial Vehicles ／ Yufei Duan, Florian Achermann, Jaeyoung Lim 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーション画像認識
ViViDex: 人間の動画から視覚ベースの巧みなマニピュレーションを学習
人間の動画から強化学習で物理的に妥当な軌道を生成し、それを用いて特権情報なしの統一的な視覚ポリシーを学習するフレームワークViViDexを提案。
原題: ViViDex: Learning Vision-based Dexterous Manipulation from Human Videos ／ Zerui Chen, Shizhe Chen, Etienne Arlaud 他
日本語で読む → - 論文軌道最適化ロボティクス
Sums-of-Squares計画法による混雑環境での衝突回避軌道最適化
ロボット形状を多項式不等式で表し、自由空間をSOS最適化で扱うことで、障害物の多い3D環境での衝突回避軌道を生成する手法を提案した。
原題: Collision-Free Trajectory Optimization in Cluttered Environments Using Sums-of-Squares Programming ／ Yulin Li, Chunxin Zheng, Kai Chen 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
レースシーンにおけるモバイルロボットの競争相手を考慮した意思決定手法
追い越しを狙う対戦相手をブロックするため、相手のレベルをオンライン推定し、level-K推論に基づく最適軌道とフェイルセーフ軌道を混合するゲーム理論的戦略を提案した。
原題: Competition-Aware Decision-Making Approach for Mobile Robots in Racing Scenarios ／ Kyoungtae Ji, Sangjae Bae, Nan Li 他
日本語で読む → - 論文共有制御HCI
共有制御に基づく危険回避操作の検証
自動運転におけるドライバと自動化の共有制御を、低視界での追い越しと横方向の回避操作の2場面で動的シミュレータと実ドライバ8名により検証し、安全性と受容性の向上を示した。
原題: Validation of critical maneuvers based on shared control ／ Mauricio Marcano, Joseba Sarabia, Asier Zubizarreta 他
日本語で読む → - 論文マルチエージェント経路探索AI
最適および有界準最適な任意角度マルチエージェント経路探索
エージェントが任意の角度で移動できる任意角度マルチエージェント経路探索において、初の最適アルゴリズムを提案し、さらに実行時間と解コストをトレードオフできる有界準最適版も提示した。
原題: Optimal and Bounded Suboptimal Any-Angle Multi-agent Pathfinding ／ Konstantin Yakovlev, Anton Andreychuk, Roni Stern
日本語で読む → - 論文最適化ロボティクス
非線形最小二乗法におけるガウス混合尤度のためのヘッセ行列近似
ガウス混合尤度を用いたロボティクスのMAP推定問題に対し、非線形性を考慮した新しいヘッセ行列近似を提案し、収束速度と不確かさの特性を改善した。
原題: A Hessian for Gaussian Mixture Likelihoods in Nonlinear Least Squares ／ Vassili Korotkine, Mitchell Cohen, James Richard Forbes
日本語で読む → - 論文自動運転/予測画像認識
FipTR: 自動運転における将来インスタンス予測のためのシンプルで効果的なTransformerフレームワーク
BEV視点での将来インスタンス予測を、インスタンスクエリとフロー考慮型BEV予測器を用いたエンドツーエンドのTransformerで実現し、複雑な後処理を不要にした。
原題: FipTR: A Simple yet Effective Transformer Framework for Future Instance Prediction in Autonomous Driving ／ Xingtai Gui, Tengteng Huang, Haonan Shao 他
日本語で読む → - 論文地図統合/マルチロボット探索ロボティクス
FRAME: 自律地図統合のためのモジュラーフレームワーク：フィールドにおける進歩
自己中心的なマルチロボット探索において、場所認識と学習済み記述子を用いて3D点群地図の重複を効率的に検出し、GICPで位置合わせを精緻化する地図統合フレームワークを提案し、地下環境での実証実験で有効性を示した。
原題: FRAME: A Modular Framework for Autonomous Map Merging: Advancements in the Field ／ Nikolaos Stathoulopoulos, Björn Lindqvist, Anton Koval 他
日本語で読む → - 論文フィールドロボティクス/ROS 2ロボティクス
OtterROS: ROS 2を用いた実験フィールドロボティクス研究のための無人水上艇の選定とプログラミング
研究向けの無人水上艇(USV)の現状を概観し、Otter USV向けのオープンソースROS 2ソリューション「OtterROS」を提案。実フィールド実験を通じて有用性を示し、推奨ハードウェアやサンプルROS 2パッケージも提供する。
原題: OtterROS: Picking and Programming an Uncrewed Surface Vessel for Experimental Field Robotics Research with ROS 2 ／ Thomas M. C. Sears, M. Riley Cooper, Sabrina R. Button 他
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
拡散モデル方策に状態性を持たせるDiff-Control
拡散モデルベースの方策にベイズ的な状態性を導入し、一貫した行動生成とロバスト性を向上させる手法を提案した。
原題: Enabling Stateful Behaviors for Diffusion-based Policy Learning ／ Xiao Liu, Fabian Weigend, Yifan Zhou 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
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 → - 論文マニピュレーションロボティクス
QuasiSim: 巧みな操作の転送のためのパラメータ化準物理シミュレータ
人間の巧みな操作をロボットハンドに転送するため、忠実度と最適化しやすさのバランスを取るパラメータ化準物理シミュレータと物理カリキュラムを提案し、成功率を11%以上向上させた。
原題: QuasiSim: Parameterized Quasi-Physical Simulators for Dexterous Manipulations Transfer ／ Xueyi Liu, Kangbo Lyu, Jieqiong Zhang 他
日本語で読む → - 論文人間行動モデリングロボティクス
タスク目的とばらつきの同定による人間行動モデリング
人間の操作データから逆最適制御でタスク目的を推定し、ガウス混合モデルで行動のばらつきを捉えることで、人間の制御入力の予測精度を高める手法を提案した。
原題: Human Behavior Modeling via Identification of Task Objective and Variability ／ Sooyung Byeon, Dawei Sun, Inseok Hwang
日本語で読む → - 論文連続ロボットロボティクス
学習型深層デコーダネットワークによる非線形経路腱駆動連続ロボットの順運動学におけるヒステリシスの考慮
腱駆動連続ロボットの形状を点群で表現し、過去の構成を条件に加えることでヒステリシスを考慮して予測する深層デコーダネットワークを提案し、物理ベースモデルやヒステリシス非考慮の学習モデルを大きく上回る精度を示した。
原題: Accounting for Hysteresis in the Forward Kinematics of Nonlinearly-Routed Tendon-Driven Continuum Robots via a Learned Deep Decoder Network ／ Brian Y. Cho, Daniel S. Esser, Jordan Thompson 他
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 → - 論文調理自動化制御
マイコン制御による燻製魚製造機の開発
ArduinoマイコンとPID制御を用いて、魚の煮沸・燻製・乾燥を自動化する燻製魚製造機を開発した。
原題: The Development of a Microcontroller based Smoked Fish Machine ／ Aldrin Joar R. Taduran
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
オンライン生成経験を活用したマルチロボットマニピュレーションのための探索ベース計画の高速化
複数アームの協調動作計画において、競合ベース探索アルゴリズムの反復的・漸進的な性質を利用して高速化し、最大10本のロボットアームでの実験で有効性を示した。
原題: Accelerating Search-Based Planning for Multi-Robot Manipulation by Leveraging Online-Generated Experiences ／ Yorai Shaoul, Itamar Mishani, Maxim Likhachev 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
視触覚データを用いた双腕多指ハンドによる技能学習
低コストな双腕多指ハンドの遠隔操作システムHATOを開発し、触覚センサ付き義手を転用して視触覚データを収集、長期的で高精度なタスクを学習させた。
原題: Learning Visuotactile Skills with Two Multifingered Hands ／ Toru Lin, Yu Zhang, Qiyang Li 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
野生環境の視覚ナビゲーション：事前学習モデルとオンライン自己教師あり学習による高速走行可能性学習
森林や草原などの自然環境で、事前学習済みモデルの特徴量とオンライン自己教師あり学習を組み合わせ、短時間の実地デモから走行可能領域を推定してロボットをナビゲートするシステムを提案した。
原題: Wild Visual Navigation: Fast Traversability Learning via Pre-Trained Models and Online Self-Supervision ／ Matías Mattamala, Jonas Frey, Piotr Libera 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
インピーダンス整合：四足歩行ロボットにおけるRLベースの走り幅跳びの実現
周波数領域解析に基づくインピーダンス整合でシミュレーションと実機のギャップを埋め、四足ロボットでRLによる走り幅跳び（距離55cm、高さ38cm）を実現した。
原題: Impedance Matching: Enabling an RL-Based Running Jump in a Quadruped Robot ／ Neil Guan, Shangqun Yu, Shifan Zhu 他
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
ロボットスキルの学習と再利用のためのフレームワーク
ロボットの複雑なスキルを教示から自動的にプリミティブに分割し、類似スキルごとにクラスタリングして再利用可能なライブラリを構築するフレームワークを提案した。
原題: A Framework for Learning and Reusing Robotic Skills ／ Brendan Hertel, Nhu Tran, Meriem Elkoudi 他
日本語で読む → - 論文SLAM/視覚的位置認識画像認識
スケーラブルで効率的な階層的視覚トポロジカルマッピング
階層的トポロジカルマッピングにおいて、手作りおよび学習済みのグローバル記述子を比較評価し、連続性と識別性が重要であることを示した。特に教師なし学習のVAEベース記述子が優れ、実行時間を最大2.3倍短縮できることを明らかにした。
原題: Scalable and Efficient Hierarchical Visual Topological Mapping ／ Saravanabalagi Ramachandran, Jonathan Horgan, Ganesh Sistu 他
日本語で読む → - 論文人間ロボット協働ロボティクス
予測と協調：データ駆動型タスク予測と知識駆動型計画による人間とロボットの協働
LLMで人間の次のタスクを予測し、古典的プランナで人間とロボットが協調して達成する行動列を生成するフレームワークDaTAPlanを提案。人間の予期せぬ行動変化にも適応できる。
原題: Anticipate & Collab: Data-driven Task Anticipation and Knowledge-driven Planning for Human-robot Collaboration ／ Shivam Singh, Karthik Swaminathan, Raghav Arora 他
日本語で読む → - 論文医療ロボティクスロボティクス
腹腔鏡手術ロボットにおける適応的遠隔運動中心のためのアドミタンス制御
患者の生理的動きでトロカール位置がずれても、器具基部の力覚フィードバックからRCMの力を推定しアドミタンス制御で冗長解を適応させる枠組みを提案した。
原題: Admittance Control for Adaptive Remote Center of Motion in Robotic Laparoscopic Surgery ／ Ehsan Nasiri, Long Wang
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
Interactive-FAR: 複雑未知環境における可動障害物を考慮した対話的・高速・適応的経路計画
未知環境で可動障害物を押しのけながらナビゲーションするリアルタイム経路計画アルゴリズムを提案し、従来手法より33%の移動時間短縮と49%の経路効率向上を実現した。
原題: Interactive-FAR:Interactive, Fast and Adaptable Routing for Navigation Among Movable Obstacles in Complex Unknown Environments ／ Botao He, Guofei Chen, Wenshan Wang 他
日本語で読む →