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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: 2024/3/1 ／ 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 →- 論文タスクプランニングAI
計画分析による知的実行
計画時に前提が崩れる箇所を「機会」として保存し、実行中に知覚を集中させて計画を修正する手法を提案し、再計画より優れることを示した。
原題: Intelligent Execution through Plan Analysis ／ Daniel Borrajo, Manuela Veloso
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
PyroTrack: 部分観測環境における航空機による山火事監視のための信念ベース深層強化学習経路計画
限られた視野の低高度ドローンで山火事の最前線を追跡するため、ベイズ更新による信念状態表現を用いた深層強化学習経路計画手法を提案し、検出率と監視面積で評価した。
原題: PyroTrack: Belief-Based Deep Reinforcement Learning Path Planning for Aerial Wildfire Monitoring in Partially Observable Environments ／ Sahand Khoshdel, Qi Luo, Fatemeh Afghah
日本語で読む → - 論文HRI教育ロボティクス
ヒューマンロボットインタラクション入門：多角的視点からの導入コース
HRIの入門コースを設計し、ステークホルダー分析から実証評価まで、定性・設計・計算・定量の手法を統合して教える内容を提案した。
原題: Introduction to Human-Robot Interaction: A Multi-Perspective Introductory Course ／ Tom Williams
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
ウェイポイントベース強化学習によるロボットマニピュレーション
ロボットアームの動作を少数のウェイポイント列として学習し、既存の制御器で補間する強化学習手法を提案。マルチアームバンディット問題として定式化し、後方サンプリングによる近似解法で実世界実験を含めて有効性を示した。
原題: Waypoint-Based Reinforcement Learning for Robot Manipulation Tasks ／ Shaunak A. Mehta, Soheil Habibian, Dylan P. Losey
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 → - 論文継続学習/エッジAIcs.AR
DaCapo: 自律システムにおける映像解析のための継続学習の高速化
自律システム上で推論・ラベリング・再学習を並行実行するハードウェア・アルゴリズム協調設計の継続学習アクセラレータを提案。
原題: DaCapo: Accelerating Continuous Learning in Autonomous Systems for Video Analytics ／ Yoonsung Kim, Changhun Oh, Jinwoo Hwang 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
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UAVナビゲーションロボティクス
自己位置推定誤差がUAV飛行に与える影響の定量化
UAVの最大安全飛行速度と自己位置推定誤差などのパラメータの関係をモデル化し、シミュレーションで検証した研究。
原題: Localization matters too: How localization error affects UAV flight ／ Suquan Zhang, Yuanfan Xu, Shu'ang Yu 他
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 → - 論文触覚ロボティクス
スケーラブルなシミュレーション誘導型柔軟触覚フィンガー設計
GelSight Fin Rayセンサの設計を高速化するため、有限要素法と物理ベースレンダリングを組み合わせたシミュレーションフレームワークを提案し、ゲルパッド形状や照明条件などの設計選択を調査した。
原題: Scalable, Simulation-Guided Compliant Tactile Finger Design ／ Yuxiang Ma, Arpit Agarwal, Sandra Q. Liu 他
日本語で読む → - 論文障害物検出・追跡ロボティクス
ODTFormer: Transformerによるステレオカメラでの効率的な障害物検出と追跡
ステレオカメラ画像からTransformerで3Dボクセル占有グリッドを構築し、フレーム間でボクセルを対応付けることで障害物の検出と追跡を高効率に行うモデルを提案した。
原題: ODTFormer: Efficient Obstacle Detection and Tracking with Stereo Cameras Based on Transformer ／ Tianye Ding, Hongyu Li, Huaizu Jiang
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
CORN: 未知物体の非把持マニピュレーションのための接触ベース物体表現
点群を処理する軽量Transformerで物体の接触ベース表現を事前学習し、多様な未知物体への非把持マニピュレーションを効率的に学習・ゼロショット転移する手法を提案。
原題: CORN: Contact-based Object Representation for Nonprehensile Manipulation of General Unseen Objects ／ Yoonyoung Cho, Junhyek Han, Yoontae Cho 他
日本語で読む → - 論文手順計画/検索拡張画像認識
RAP: 指示動画における適応的手順計画のための検索拡張プランナー
指示動画から手順の長さを固定せずに行動系列を生成する適応的手順計画タスクを提案し、自己回帰モデルと外部メモリによる検索拡張で時間的関係を考慮しつつ弱教師あり学習で注釈コストを抑えるRAPを開発した。
原題: RAP: Retrieval-Augmented Planner for Adaptive Procedure Planning in Instructional Videos ／ Ali Zare, Yulei Niu, Hammad Ayyubi 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
AMCO: 屋外環境における四足ロボットナビゲーションのための視覚と固有感覚の適応的マルチモーダル融合
視覚と固有感覚を適応的に組み合わせ、3つのコストマップを融合して四足ロボットの屋外ナビゲーションを実現する手法を提案。
原題: AMCO: Adaptive Multimodal Coupling of Vision and Proprioception for Quadruped Robot Navigation in Outdoor Environments ／ Mohamed Elnoor, Kasun Weerakoon, Adarsh Jagan Sathyamoorthy 他
日本語で読む → - 論文意味マッピングロボティクス
物体認識なしで屋内環境の高レベル意味領域をマッピング
視覚言語モデルと自律ナビゲーションを用いて、物体認識に頼らずに屋内環境の意味領域マップを生成する手法を提案し、フォトリアルシミュレータで既存手法を上回る性能を示した。
原題: Mapping High-level Semantic Regions in Indoor Environments without Object Recognition ／ Roberto Bigazzi, Lorenzo Baraldi, Shreyas Kousik 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 → - 論文制御/時相論理制御
コントローラネットワークドロップアウトによる時相論理タスクの学習ベース方策最適化のスケーリング
DT-STLで表された長期タスクを満たすフィードバック制御器を学習する際、RNNの勾配消失・爆発問題に対処するため、コントローラネットワークドロップアウトに基づく勾配近似アルゴリズムを提案した。
原題: Scaling Learning based Policy Optimization for Temporal Logic Tasks by Controller Network Dropout ／ Navid Hashemi, Bardh Hoxha, Danil Prokhorov 他
日本語で読む → - 論文自己位置推定ロボティクス
LHMap-loc: LiDAR点群ヒートマップを用いたクロスモーダル単眼自己位置推定
LiDAR点群マップをヒートマップ化して圧縮し、単眼カメラ映像からオプティカルフローと空間アテンションでリアルタイムに自己位置を回帰する手法を提案。
原題: LHMap-loc: Cross-Modal Monocular Localization Using LiDAR Point Cloud Heat Map ／ Xinrui Wu, Jianbo Xu, Puyuan Hu 他
日本語で読む → - 論文安全制御制御
自律システムの安全臨界制御：低次元モデルと制御バリア関数
複雑な高次元ロボットの安全制御を、単純な低次元モデルから制御バリア関数を構成して実現する手法を解説したチュートリアル。
原題: Safety-Critical Control for Autonomous Systems: Control Barrier Functions via Reduced-Order Models ／ Max H. Cohen, Tamas G. Molnar, Aaron D. Ames
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
デジタルツイン駆動強化学習によるロボットマニピュレータの障害物回避：自己改善型オンライン学習フレームワーク
デジタルツインと強化学習を組み合わせ、ロボットが実環境で試行錯誤しながらリアルタイムに障害物回避軌道を自己改善するオンライン学習手法を提案し、協働ロボットで実証した。
原題: Digital Twin-Driven Reinforcement Learning for Obstacle Avoidance in Robot Manipulators: A Self-Improving Online Training Framework ／ Yuzhu Sun, Mien Van, Stephen McIlvanna 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 → - 論文ロボットナビゲーションロボティクス
MRNaB: 光学シースルーMRビーコンを用いた複合現実ベースのロボットナビゲーションインターフェース
MR空間に「エアタップ」でビーコンを配置し、ロボットの複数目的地ナビゲーションを直感的に行えるインターフェースを提案。2Dナビと比較して性能とユーザー体験が向上した。
原題: MRNaB: Mixed Reality-based Robot Navigation Interface using Optical-see-through MR-beacons ／ Eduardo Iglesius, Masato Kobayashi, Yuki Uranishi 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
確信するまで探索せよ：身体性質問応答のための効率的探索
大規模視覚言語モデル（VLM）とConformal Predictionを組み合わせ、ロボットが環境を効率的に探索して質問に答える身体性質問応答（EQA）フレームワークを提案。HM3D上に新データセットも構築した。
原題: Explore until Confident: Efficient Exploration for Embodied Question Answering ／ Allen Z. Ren, Jaden Clark, Anushri Dixit 他
日本語で読む → - 論文VSLAM/マルチセンサ融合ロボティクス
DBA-Fusion: 深層高密度バンドル調整とマルチセンサを密結合した大規模SLAM
学習ベースの高密度バンドル調整(DBA)を因子グラフでマルチセンサ情報と密結合し、大規模環境でのリアルタイム高密度マッピングと高精度測位を実現した。
原題: DBA-Fusion: Tightly Integrating Deep Dense Visual Bundle Adjustment with Multiple Sensors for Large-Scale Localization and Mapping ／ Yuxuan Zhou, Xingxing Li, Shengyu Li 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
LBAP: ベイズ推論によるLLMプランナーの不確実性整合の改善
LLMプランナーの幻覚を抑え、ベイズ推論で自信度を成功確率に合わせて校正する手法を提案し、実世界で成功率を維持しつつ人間の介入を33%以上削減した。
原題: LBAP: Improved Uncertainty Alignment of LLM Planners using Bayesian Inference ／ James F. Mullen, Dinesh Manocha
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
モバイルアプリによる複数産業用ロボット制御フレームワーク
スマートフォンアプリで2台の産業用ロボットを4つの動作モードで制御するシステムを構築し、ROSとArduinoを介した検証を行った。
原題: A Framework for Controlling Multiple Industrial Robots using Mobile Applications ／ Daniela Alvarado, Seemal Asif
日本語で読む → - 論文センサフュージョンロボティクス
濃煙環境下での適応的LiDAR-レーダー融合による屋外オドメトリ
LiDARが劣化する濃煙環境で、レーダーの静的点群と比較してLiDAR劣化を検出し、動的点を除去しながら頑健にオドメトリを推定する融合手法を提案。
原題: Adaptive LiDAR-Radar Fusion for Outdoor Odometry Across Dense Smoke Conditions ／ Chiyun Noh, Ayoung Kim
日本語で読む → - 論文複数物体追跡ロボティクス
自動運転のためのカメラ-LiDAR融合による複数物体追跡
カメラとLiDARのデータを組み合わせ、地図や自己位置情報に依存せずに動的障害物を追跡するマルチモーダルMOTアルゴリズムを提案し、シミュレーションと実データで検証した。
原題: Multi-Object Tracking with Camera-LiDAR Fusion for Autonomous Driving ／ Riccardo Pieroni, Simone Specchia, Matteo Corno 他
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