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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: 2024/4/1 ／ 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HRIロボティクス
ラストマイル配送ロボットへの顔表情の統合
ラストマイル配送ロボットに顔表情を付与し、人間らしさが技術受容に与える影響を調査した研究。
原題: Facial Features Integration in Last Mile Delivery Robots ／ Delgermaa Gankhuyag, Stephanie Groiß, Lena Schwamberger 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
模倣とエミュレーションによる把持巧緻性の学習
状態観測のみから、模倣で運動の事前分布を獲得し、強化学習によるエミュレーションで接触を考慮した微調整を行う二段階フレームワークCIMERを提案し、巧緻な把持操作を実現した。
原題: Learning Prehensile Dexterity by Imitating and Emulating State-only Observations ／ Yunhai Han, Zhenyang Chen, Kyle A Williams 他
日本語で読む → - 論文GNSSロボティクス
gnss_lib_py: PythonによるGNSSデータ解析
様々なGNSSデータ源の解析・可視化を可能にするPythonライブラリgnss_lib_pyを開発し、その使いやすさと実用性を示した。
原題: gnss_lib_py: Analyzing GNSS Data with Python ／ Derek Knowles, Ashwin Vivek Kanhere, Daniel Neamati 他
日本語で読む → - 論文連続制御強化学習機械学習
分散分布型DrQによる連続制御強化学習
連続制御タスク向けに、データ拡張と分布型価値関数を組み合わせた分散分布型DDPGをバックボーンとするオフポリシー強化学習アルゴリズムを提案した論文。
原題: Continuous Control Reinforcement Learning: Distributed Distributional DrQ Algorithms ／ Zehao Zhou
日本語で読む → - 論文地形分類ロボティクス
地中レーダによる地表地形分類の学習
地中レーダ(GPR)の信号から機械学習で地表の地形を分類する手法を提案し、4種類の地形データセットを構築して有効性を示した。さらにマルチモーダル意味マッピングに統合し、移動ロボットでの実用性を実証した。
原題: Learning Surface Terrain Classifications from Ground Penetrating Radar ／ Anja Sheppard, Jason Brown, Nilton Renno 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
OVAL-Prompt: LLMによるアフォーダンス接地を用いたロボットマニピュレーションのためのオープンボキャブラリ・アフォーダンス定位
VLMで物体パーツをセグメンテーションし、LLMでパーツとアフォーダンスを対応付けることで、追加学習なしに未知の物体やアフォーダンスの位置をRGB-D画像から推定し、ロボット操作を可能にする手法を提案。
原題: OVAL-Prompt: Open-Vocabulary Affordance Localization for Robot Manipulation through LLM Affordance-Grounding ／ Edmond Tong, Anthony Opipari, Stanley Lewis 他
日本語で読む → - 論文人間-ロボットインタラクションロボティクス
視覚言語モデルによるロボット説明能力の強化：視覚入力解釈による人間-ロボットインタラクションの改善に関する予備研究
ロボットの行動ログに視覚言語モデルで画像情報を加え、人間にわかりやすい自然言語の説明を生成するシステムを試作し、人間回避を伴うナビゲーション課題で精度向上を確認した。
原題: Enhancing Robot Explanation Capabilities through Vision-Language Models: a Preliminary Study by Interpreting Visual Inputs for Improved Human-Robot Interaction ／ David Sobrín-Hidalgo, Miguel Ángel González-Santamarta, Ángel Manuel Guerrero-Higueras 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
ASID: ロボットマニピュレーションにおけるシステム同定のための能動的探索
少量の実世界データを用いてシミュレータを自律的に改良し、正確な制御戦略を計画する学習システムを提案。
原題: ASID: Active Exploration for System Identification in Robotic Manipulation ／ Marius Memmel, Andrew Wagenmaker, Chuning Zhu 他
日本語で読む → - 論文シーン再構成ロボティクス
フロンティア探索を用いた自律的な暗黙的屋内シーン再構成
フロンティア探索と暗黙的表面不確かさに基づく再構成を組み合わせ、視点経路計画を適応的に切り替えることで、屋内シーンを高品質かつ効率的に自律再構成する手法を提案し、UAVで実証した。
原題: Autonomous Implicit Indoor Scene Reconstruction with Frontier Exploration ／ Jing Zeng, Yanxu Li, Jiahao Sun 他
日本語で読む → - 論文VLA画像認識
視覚基盤モデルとオフラインRLによる身体性視覚追跡の強化
視覚基盤モデルで対象のセグメンテーションマスクを抽出し、オフライン強化学習で方策を訓練することで、実世界ロボットにも転移可能な高精度な視覚追跡を実現した。
原題: Empowering Embodied Visual Tracking with Visual Foundation Models and Offline RL ／ Fangwei Zhong, Kui Wu, Hai Ci 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
ZeroCAP: 大規模言語モデルによるゼロショット文脈認識型マルチロボットパターン形成
大規模言語モデルと視覚言語モデルを組み合わせ、自然言語指示から複数ロボットの文脈に応じたパターン形成をゼロショットで実現するシステムを提案した。
原題: ZeroCAP: Zero-Shot Multi-Robot Context Aware Pattern Formation via Large Language Models ／ Vishnunandan L. N. Venkatesh, Byung-Cheol Min
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
生体模倣分散コンプライアンスによる堅牢な人型ロボットマニピュレーション
皮膚・指・手首に分散した柔軟性を持つ人型ロボットハンドを開発し、開ループの把持が人間らしい挙動で頑健になることを示した。
原題: Robust Anthropomorphic Robotic Manipulation through Biomimetic Distributed Compliance ／ Kai Junge, Josie Hughes
日本語で読む → - 論文UAVナビゲーションcs.CR
自律型UAVナビゲーションのプライバシーとセキュリティ強化
強化学習と完全準同型暗号を組み合わせ、暗号化された画像上で推論を行うことで、自律型UAVナビゲーションのセキュリティとプライバシーを確保するフレームワークを提案。
原題: Enhancing Privacy and Security of Autonomous UAV Navigation ／ Vatsal Aggarwal, Arjun Ramesh Kaushik, Charanjit Jutla 他
日本語で読む → - 論文制約付き強化学習機械学習
平滑化対数バリア関数を用いた制約付き強化学習
安全性クリティックに対数バリア関数を平滑化して適用し、事前学習なしで制約付き制御タスクを高精度に解く強化学習手法CSAC-LBを提案し、実機四足歩行ロボットでも検証した。
原題: Constrained Reinforcement Learning with Smoothed Log Barrier Function ／ Baohe Zhang, Yuan Zhang, Lilli Frison 他
日本語で読む → - 論文強化学習機械学習
品質多様性アクタークリティック：価値と後継特徴クリティックによる高性能で多様な行動の学習
価値関数と後継特徴の2つのクリティックを制約付き最適化で統合し、高いリターンと多様なスキルを同時に獲得するオフポリシー強化学習手法QDACを提案した。
原題: Quality-Diversity Actor-Critic: Learning High-Performing and Diverse Behaviors via Value and Successor Features Critics ／ Luca Grillotti, Maxence Faldor, Borja G. León 他
日本語で読む → - 論文安全制御/遠隔操作ロボティクス
視覚慣性SLAMと制御バリア関数による複雑環境下での安全なMAV遠隔操作
非専門家によるMAV遠隔操作において、機載の視覚慣性SLAMと制御バリア関数を組み合わせた安全フィルタを構築し、複雑な未知環境での衝突回避を実現した。
原題: Control-Barrier-Aided Teleoperation with Visual-Inertial SLAM for Safe MAV Navigation in Complex Environments ／ Siqi Zhou, Sotiris Papatheodorou, Stefan Leutenegger 他
日本語で読む → - 論文社会的ナビゲーションロボティクス
社会的ナビゲーションのための初期社会的マヌーバの学習
生のセンサデータのみを用いた模倣学習フレームワークを提案し、周囲の歩行者の将来経路を考慮することで社会的に配慮した移動ロボットナビゲーションを実現する。
原題: Learning Early Social Maneuvers for Enhanced Social Navigation ／ Yigit Yildirim, Mehmet Suzer, Emre Ugur
日本語で読む → - 論文HRIHCI
愛と喜びと自閉症ロボット：メタレビューとプロボカタイプ
自閉症支援ロボット研究のレビューを行い、多くが自閉症者を「矯正」する介入に偏り、当事者の優先順位と乖離していることを指摘し、自閉症主導の研究方法を提案する。
原題: Love, Joy, and Autism Robots: A Metareview and Provocatype ／ Andrew Hundt, Gabrielle Ohlson, Pieter Wolfert 他
日本語で読む → - 論文経路追従/海洋ロボティクスロボティクス
ベクトル場経路追従に基づく適応型LOS誘導則による無人水上艇の制御
ベクトル場と適応型ラインオブサイト誘導を組み合わせ、曲線経路を追従する無人水上艇の追従精度向上と振動・外乱の影響低減を実現した。
原題: Adaptive Line-Of-Sight guidance law based on vector fields path following for underactuated unmanned surface vehicle ／ Jie Qi, Ronghua Wanga, Nailong Wu
日本語で読む → - 論文クラウドロボティクスロボティクス
RoboKube: ロボティクスにおけるクラウドネイティブ進化の新基盤の確立
Kubernetesエコシステムを基盤に、ROSアプリケーションをクラウド化してデバイス・クラウド間で共通プラットフォームを構築する適応型フレームワークRoboKubeを提案し、遠隔操作テストベッドで実証した。
原題: RoboKube: Establishing a New Foundation for the Cloud Native Evolution in Robotics ／ Yu Liu, Aitor Hernandez Herranz, Roberto C. Sundin
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
TriHelper: 動的支援によるゼロショット物体ナビゲーション
未知環境で特定物体へ向かうゼロショット物体ナビゲーションにおいて、衝突・探索・検出の課題を動的に支援する3つのヘルパーからなるフレームワークを提案し、HM3DとGibsonで既存手法を上回る性能を示した。
原題: TriHelper: Zero-Shot Object Navigation with Dynamic Assistance ／ Lingfeng Zhang, Qiang Zhang, Hao Wang 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
混合交通を操る：横方向制御と階層型強化学習による交通流の振り付け
ロボット車と人間運転車が混在する交差点で、ロボット車の縦横制御を階層型強化学習で行い、平均待ち時間を最大54%削減する手法を提案した。
原題: Learning to Change: Choreographing Mixed Traffic Through Lateral Control and Hierarchical Reinforcement Learning ／ Dawei Wang, Weizi Li, Lei Zhu 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
異種航空システムのための低コスト協調探索・検査戦略
異種ドローン群が環境の事前知識なしに任意形状物体の3D表面を協調探索・検査する低コスト戦略を提案し、ベースラインを公開した。
原題: A Cost-Effective Cooperative Exploration and Inspection Strategy for Heterogeneous Aerial System ／ Xinhang Xu, Muqing Cao, Shenghai Yuan 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
個人化された身体性ナビゲーションによる可搬物体の探索
人間が日常的に動かす可搬物体を対象に、物体の移動経路を考慮した身体性ナビゲーション手法TAPを提案し、シミュレーションと実世界で有効性を示した。
原題: Personalized Embodied Navigation for Portable Object Finding ／ Vishnu Sashank Dorbala, Bhrij Patel, Amrit Singh Bedi 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
線形駆動型重量パラレル-シリアルマニピュレータの解析的順動力学モデリング
重量パラレル-シリアル機構の順動力学を解析的に計算する新しい幾何学的・再帰的アルゴリズムを提案し、O(n)の計算量で実現した。
原題: Analytical Forward Dynamics Modeling of Linearly Actuated Heavy-Duty Parallel-Serial Manipulators ／ Paz Alvaro, Jouni Mattila
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
RLにおけるSim-to-Realギャップ：TIAGoとIsaac Sim/Gymを用いた事例
TIAGo移動マニピュレータとNvidiaのIsaac Gym/Isaac Simを使い、強化学習によるマニピュレーションのsim-to-real転移を検証し、衝突回避動作の実機転移に成功した。
原題: Sim-to-Real gap in RL: Use Case with TIAGo and Isaac Sim/Gym ／ Jaume Albardaner, Alberto San Miguel, Néstor García 他
日本語で読む → - 論文全身制御/ベンチマークロボティクス
HumanoidBench：全身移動とマニピュレーションのためのシミュレーション人型ロボットベンチマーク
器用な手を持つ人型ロボットの全身移動・操作タスクを集めた高次元シミュレーションベンチマークを提案し、既存の強化学習手法の限界と階層型学習の有効性を示した。
原題: HumanoidBench: Simulated Humanoid Benchmark for Whole-Body Locomotion and Manipulation ／ Carmelo Sferrazza, Dun-Ming Huang, Xingyu Lin 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
四足歩行ロボットの脚による実世界操作をデモンストレーションから学習
四足歩行ロボットが脚のみを使って物体を操作できるよう、強化学習ベースの低レベル制御と模倣学習ベースの高レベル計画を組み合わせた手法を提案し、実機で籠の持ち上げやボタン押しなどを実現した。
原題: Learning Visual Quadrupedal Loco-Manipulation from Demonstrations ／ Zhengmao He, Kun Lei, Yanjie Ze 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
TAIL: 変形可能な粒状環境におけるロボット移動のための地形認識型マルチモーダルSLAMデータセット
砂地などの変形可能な地形を走行するロボット向けに、ステレオカメラ・RGB-Dカメラ・3D LiDAR・IMU・RTKを同期したマルチモーダルSLAMデータセットを構築し、車輪型と四足歩行型の走行データを収集して既存SLAM手法を評価した。
原題: TAIL: A Terrain-Aware Multi-Modal SLAM Dataset for Robot Locomotion in Deformable Granular Environments ／ Chen Yao, Yangtao Ge, Guowei Shi 他
日本語で読む → - 論文マルチロボットロボティクス
N-QR: マルチロボット個体対応のための自然クイックレスポンスコード
自然な画像パターンをQRコードのように使って、大規模な異種ロボット群間で素早く正確に対応付けを行う手法を提案し、農場での植物マッチングに応用した。
原題: N-QR: Natural Quick Response Codes for Multi-Robot Instance Correspondence ／ Nathaniel Moore Glaser, Rajashree Ravi, Zsolt Kira
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