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: 2024/3/1 ／ 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 →- 論文視覚的場所認識ロボティクス
イベントカメラにおける高速・低速適応バイアス制御による視覚的場所認識の強化
イベントカメラのバイアスパラメータをフィードバック制御で自動調整する手法を提案し、視覚的場所認識タスクで評価した。
原題: Enhancing Visual Place Recognition via Fast and Slow Adaptive Biasing in Event Cameras ／ Gokul B. Nair, Michael Milford, Tobias Fischer
日本語で読む → - 論文マルチエージェント強化学習cs.MA
合同実演を超えて：効率的なマルチエージェント強化学習のための個別専門家ガイダンス
各エージェント個別の専門家実演を選択的に活用し、協調行動を学習するマルチエージェント強化学習手法PegMARLを提案。
原題: Beyond Joint Demonstrations: Personalized Expert Guidance for Efficient Multi-Agent Reinforcement Learning ／ Peihong Yu, Manav Mishra, Alec Koppel 他
日本語で読む → - 論文協働ロボットロボティクス
協働ロボット支援による製造組立プロセスの評価
手作業とロボット支援による組立プロセスを比較し、共存・協調・協働の各運用モードで作業負荷や組立時間への影響を評価した。
原題: A Collaborative Robot-Assisted Manufacturing Assembly Process ／ Miguel Neves, Laura Duarte, Pedro Neto
日本語で読む → - 論文SLAM/姿勢推定ロボティクス
回転と並進の分離による3点線画像からの高精度リアルタイム相対姿勢推定
点と線の2D観測のみから3視点の相対運動を高精度かつリアルタイムに解くため、回転と並進を分離して推定する新しい姿勢ソルバを提案した。
原題: An Accurate and Real-time Relative Pose Estimation from Triple Point-line Images by Decoupling Rotation and Translation ／ Zewen Xu, Yijia He, Hao Wei 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
Splat-Nav: ガウシアンスプラッティングマップにおける安全なリアルタイムロボットナビゲーション
ガウシアンスプラッティング(3Dシーン表現)上で、安全なポリトープ回廊とベジェ曲線による計画、およびRGBカメラのみからの姿勢推定を組み合わせ、リアルタイムに再計画・ナビゲーションするシステムを提案。
原題: Splat-Nav: Safe Real-Time Robot Navigation in Gaussian Splatting Maps ／ Timothy Chen, Ola Shorinwa, Joseph Bruno 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
未知の障害物地形におけるサイボーグ昆虫の群れナビゲーション
生きた昆虫に小型電子制御装置を組み込んだサイボーグ昆虫を複数連携させ、個体差による反応のばらつきを考慮した群れナビゲーションアルゴリズムを提案し、実験で検証した。
原題: Swarm navigation of cyborg-insects in unknown obstructed soft terrain ／ Yang Bai, Phuoc Thanh Tran Ngoc, Huu Duoc Nguyen 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
脚式ロコモーション制御における対称性を活用した強化学習
脚式ロボットの強化学習において、ネットワークの同変・不変性やデータ拡張で対称性を組み込み、サンプル効率と歩容品質を改善し実機へゼロショット転移できることを示した。
原題: Leveraging Symmetry in RL-based Legged Locomotion Control ／ Zhi Su, Xiaoyu Huang, Daniel Ordoñez-Apraez 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
PaperBot：紙で実世界の道具を設計する学習
紙を折る・切る・投げる動作を自己教師あり学習で最適化し、紙飛行機や紙グリッパーを実機ロボットで設計・使用する手法を提案。
原題: PaperBot: Learning to Design Real-World Tools Using Paper ／ Ruoshi Liu, Junbang Liang, Sruthi Sudhakar 他
日本語で読む → - 論文移動ロボットロボティクス
Skater: 空中と多様な地形で適応的に移動する新型バイモーダル双発ドローンロボット
双発ドローンに受動車輪を組み合わせ、飛行と地上走行を同じ推進系で行う軽量ロボットを開発し、滑りやすい路面でも安定して走行できる制御手法を実証した。
原題: Skater: A Novel Bi-modal Bi-copter Robot for Adaptive Locomotion in Air and Diverse Terrain ／ Junxiao Lin, Ruibin Zhang, Neng Pan 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
布物体の標準化とロボットマニピュレーションにおけるその重要性
布の弾性・剛性・摩擦などの特性をロボット応用向けに評価する枠組みを提案し、5つの基本操作への影響を調べた研究。
原題: Standardization of Cloth Objects and its Relevance in Robotic Manipulation ／ Irene Garcia-Camacho, Alberta Longhini, Michael Welle 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
制約付き受動的インタラクション制御：ロボットマニピュレータの受動性と安全性の活用
トルク制御ロボットが運動学的制限や衝突、特異点などの安全制約を満たしつつ、実行可能な場合に受動性を保つ制御アーキテクチャを提案し、7自由度マニピュレータで検証した。
原題: Constrained Passive Interaction Control: Leveraging Passivity and Safety for Robot Manipulators ／ Zhiquan Zhang, Tianyu Li, Nadia Figueroa
日本語で読む → - 論文姿勢推定ロボティクス
RoboKeyGen: 拡散モデルによる3Dキーポイント生成を用いたロボット姿勢と関節角度の推定
2Dキーポイント検出と拡散モデルによる3Dキーポイント生成に分けてロボットの姿勢と関節角度を推定し、従来法より高精度・高速に実現するフレームワークを提案。
原題: RoboKeyGen: Robot Pose and Joint Angles Estimation via Diffusion-based 3D Keypoint Generation ／ Yang Tian, Jiyao Zhang, Guowei Huang 他
日本語で読む → - 論文磁気制御ロボティクス
滑りやすい生体表面を歩行し薬剤を運搬する磁気ミリロボット
2本の脚を交互に組織表面に固定し身体を回転させて前進する磁気ミリロボットを開発し、自重の4倍の薬剤を運び目的地で放出できることを示した。
原題: A Magnetic Millirobot Walks on Slippery Biological Surfaces for Targeted Cargo Delivery ／ Moonkwang Jeong, Xiangzhou Tan, Felix Fischer 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
非構造環境における空間分離を伴うセンサベースのマルチエージェント被覆制御
点群データと局所センシングのみを用いて衝突のないボロノイ領域を生成し、デッドロックを考慮した誘導マップと重心ボロノイ被覆制御を組み合わせることで、障害物の多い非構造環境での探索・被覆タスクを効率化する分散手法を提案した。
原題: Sensor-based Multi-agent Coverage Control with Spatial Separation in Unstructured Environments ／ Xinyi Wang, Jiwen Xu, Chuanxiang Gao 他
日本語で読む → - 論文VLAHCI
LLMと複合現実による協働ロボットのウェイポイント生成
自然言語で指示するだけでLLMが作業空間を理解しウェイポイントを生成、ARで結果を可視化する協働ロボット向けフレームワークを提案し、実機でピック&プレースを実証した。
原題: Enabling Waypoint Generation for Collaborative Robots using LLMs and Mixed Reality ／ Cathy Mengying Fang, Krzysztof Zieliński, Pattie Maes 他
日本語で読む → - 論文強化学習/軌道計画ロボティクス
マルチフィデリティ強化学習によるクアッドロータの時間最適再計画
マルチフィデリティベイズ最適化で報酬モデルを効率的に学習し、実機展開可能な高速軌道計画ポリシーを強化学習で訓練する手法を提案。
原題: Multi-Fidelity Reinforcement Learning for Time-Optimal Quadrotor Re-planning ／ Gilhyun Ryou, Geoffrey Wang, Sertac Karaman
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
自動化・規制対応ロボティクスシステムへのロードマップ
生成AIによるロボットシステムの自動化において、安全性を確保するためにワークフロー生成後・実行前に規制を介入させるロードマップを提案し、高レベル方針を構造化グラフとして生成するSMSLを導入した。
原題: A Roadmap Towards Automated and Regulated Robotic Systems ／ Yihao Liu, Mehran Armand
日本語で読む → - 論文SLAM画像認識
CG-SLAM: 一貫性のある不確実性考慮型3Dガウシアンフィールドによる高効率な高密度RGB-D SLAM
3Dガウシアンスプラッティングを基に、不確実性を考慮した一貫性の高い3Dガウシアンフィールドを構築し、最大15Hzで動作する高効率な高密度RGB-D SLAMを実現した。
原題: CG-SLAM: Efficient Dense RGB-D SLAM in a Consistent Uncertainty-aware 3D Gaussian Field ／ Jiarui Hu, Xianhao Chen, Boyin Feng 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
NeuPAN: 点群ロボットのためのエンドツーエンドモデルベース直接ナビゲーション
生の点群データから直接衝突回避動作を生成する、地図不要で環境に依存しないリアルタイム動作計画手法を提案し、実機実験で有効性を示した。
原題: NeuPAN: Direct Point Robot Navigation with End-to-End Model-based Learning ／ Ruihua Han, Shuai Wang, Shuaijun Wang 他
日本語で読む → - 論文データセット/知覚画像認識
野外環境向けCaltech航空RGB-熱画像データセット
自然環境を飛行するロボット向けに、RGB・熱・GPS・慣性を同期した初の公開データセットを構築し、悪天候や夜間に対応する知覚アルゴリズム開発のためのベンチマークを提案した。
原題: Caltech Aerial RGB-Thermal Dataset in the Wild ／ Connor Lee, Matthew Anderson, Nikhil Raganathan 他
日本語で読む → - 論文ハイブリッド系ロボティクス
ハイブリッド力学系における対称性と衝撃効果の相互作用
主束上で定義されたハイブリッド系において、内部衝撃と外部衝撃の2種類を定式化し、切替面上の幾何学と機械接続による衝撃の保存条件を明らかにした。
原題: The Interplay Between Symmetries and Impact Effects on Hybrid Mechanical Systems ／ William Clark, Leonardo Colombo, Anthony Bloch
日本語で読む → - 論文劣駆動系/共同設計ロボティクス
認定可能な安定性を高めるための標準的な劣駆動システムのロバストな共同設計
軌道最適化・安定化・設計最適化を組み合わせ、時間変化リアプノフ解析でロバスト性を最大化する共同設計アルゴリズムを提案し、振り子と台車棒で検証した。
原題: Robust Co-Design of Canonical Underactuated Systems for Increased Certifiable Stability ／ Federico Girlanda, Lasse Shala, Shivesh Kumar 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
非平坦・非定常環境における劣駆動二足歩行ロボットのための堅牢な歩行アルゴリズムの実証
足首トルクと角運動量ベースのALIPモデルを組み合わせ、MPCで歩行安定性を確保する制御手法を提案し、Cassieロボットで段差や動く歩道での歩行を実証した。
原題: Demonstrating a Robust Walking Algorithm for Underactuated Bipedal Robots in Non-flat, Non-stationary Environments ／ Oluwami Dosunmu-Ogunbi, Aayushi Shrivastava, Jessy W Grizzle
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
MOKA: マークベース視覚プロンプティングによるオープンワールドロボットマニピュレーション
視覚言語モデルに画像上のマークを手がかりに質問応答させ、自由文指示からアフォーダンスを予測してロボットの卓上マニピュレーションを実現する手法を提案。
原題: MOKA: Open-World Robotic Manipulation through Mark-Based Visual Prompting ／ Fangchen Liu, Kuan Fang, Pieter Abbeel 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
人間とロボットの協調を可能にするインタラクティブ距離場マッピングと計画
動的物体に対応するガウス過程距離場をオンラインで更新し、勾配ベースの反応型プランナと統合することで、人間とロボットの安全な協調動作を実現するフレームワークを提案した。
原題: Interactive Distance Field Mapping and Planning to Enable Human-Robot Collaboration ／ Usama Ali, Lan Wu, Adrian Mueller 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
ViSaRL: 人間の顕著性に導かれた視覚強化学習
人間の視覚的注意（顕著性）を強化学習に組み込み、高次元画像入力からの効率的な視覚表現学習を実現し、サンプル効率・成功率・汎化性能を向上させた。
原題: ViSaRL: Visual Reinforcement Learning Guided by Human Saliency ／ Anthony Liang, Jesse Thomason, Erdem Bıyık
日本語で読む → - 論文衝突検出ロボティクス
CEASE: 衝突評価に基づく協働ロボットアームのための能動的センシングシステム
カメラに回転自由度を追加した能動的視覚とマルコフ決定過程による観測計画により、動的障害物の衝突リスク評価範囲を広げ、協働ロボットアームの安全性を高める手法を提案した。
原題: CEASE: Collision-Evaluation-based Active Sense System for Collaborative Robotic Arms ／ Xian Huang, Yuanjiong Ying, Wei Dong
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
外部接触を活用したロバストな把持内操作
ロボットが物体を把持したまま環境との外部接触モードを維持しつつ把持内姿勢を同時に調整する操作を実現するため、把持内力学モデルとパラメータ誤差に頑健な計画法を提案した。
原題: Robust In-Hand Manipulation with Extrinsic Contacts ／ Boyuan Liang, Kei Ota, Masayoshi Tomizuka 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
通信制限された未知環境におけるマルチロボット会合のためのフロンティア探索
通信が会合後にしかできない未知環境で、フロンティア探索を応用して探索と会合を統合し、再訪機構で会合を早める手法を提案し、ROSの3Dシミュレーションで有効性を示した。
原題: Frontier-Based Exploration for Multi-Robot Rendezvous in Communication-Restricted Unknown Environments ／ Mauro Tellaroli, Matteo Luperto, Michele Antonazzi 他
日本語で読む → - 論文3Dシーン理解画像認識
Calib3D：信頼できる3Dシーン理解のためのモデル選好の校正
3Dシーン理解モデルの不確実性推定の信頼性を評価するベンチマークCalib3Dを提案し、28モデル・10データセットで検証。校正を改善する深度対応スケーリング手法DeptSも導入。
原題: Calib3D: Calibrating Model Preferences for Reliable 3D Scene Understanding ／ Lingdong Kong, Xiang Xu, Jun Cen 他
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