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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 →- 論文歩行ロボティクス
ガードサルテーションマトリクスを用いた零次確率非線形モデル予測制御によるモデルベース歩行のロバスト化
接触の不確かさを考慮した確率的・ロバスト非線形モデル予測制御を提案し、車輪脚ロボットの実機実験で有効性を示した。
原題: Robustifying Model-Based Locomotion by Zero-order Stochastic Nonlinear Model Predictive Control with Guard Saltation Matrix ／ Sotaro Katayama, Noriaki Takasugi, Mitsuhisa Kaneko 他
日本語で読む → - 論文3D占有予測/センサフュージョン画像認識
OccFusion: 3Dセマンティック占有予測のためのマルチセンサフュージョンフレームワーク
LiDARやレーダーなど複数センサの特徴を統合し、カメラのみに頼らず照明や天候の変化に頑健な3Dセマンティック占有予測を実現した研究。
原題: OccFusion: Multi-Sensor Fusion Framework for 3D Semantic Occupancy Prediction ／ Zhenxing Ming, Julie Stephany Berrio, Mao Shan 他
日本語で読む → - 論文自動運転テストcs.SE
自動運転システムのオンラインテストのための強化学習：再現と拡張研究
自動運転システムのオンラインテストにおける強化学習の有効性を再検証し、報酬設計と連続状態空間への対応を改善することでランダムテストを上回る性能を達成した。
原題: Reinforcement Learning for Online Testing of Autonomous Driving Systems: a Replication and Extension Study ／ Luca Giamattei, Matteo Biagiola, Roberto Pietrantuono 他
日本語で読む → - 論文タスク計画ロボティクス
不確実な移動時間下でのロバストMITL計画
時間帯で変動・不確実な移動時間環境において、MITLで記述されたタスクの時間的ロバスト性を最大化する計画手法を混合整数線形計画と後退ホライズン計画で提案した論文。
原題: Robust MITL planning under uncertain navigation times ／ Alexis Linard, Anna Gautier, Daniel Duberg 他
日本語で読む → - 論文空間関係認識画像認識
Transformerは物体間の空間関係を捉えられるか
物体間の空間関係を認識するベンチマークを提案し、Transformerの長距離注意を活用したRelatiViTが既存手法を大きく上回ることを示した。
原題: Can Transformers Capture Spatial Relations between Objects? ／ Chuan Wen, Dinesh Jayaraman, Yang Gao
日本語で読む → - 論文HRI教育ロボティクス
インドの教育におけるHRI：課題と機会
インドの視点からHRI（人とロボットの相互作用）教育コースを設計する際の課題と機会を論じ、コース内容の合意形成の必要性を指摘した論文。
原題: HRI in Indian Education: Challenges Opportunities ／ Chinmaya Mishra, Anuj Nandanwar, Sashikala Mishra
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 → - 論文倉庫ロボティクスロボティクス
ロボット移動式物流システムにおける複合ステーションの導入：待ち行列理論に基づく効率分析
倉庫ロボットシステムで、ピッキングと補充を1つのステーションで行う「複合ステーション」を提案し、待ち行列理論で効率を分析した。必要なロボット台数と注文処理時間を削減できる可能性を示した。
原題: Introducing Combi-Stations in Robotic Mobile Fulfilment Systems: A Queueing-Theory-Based Efficiency Analysis ／ Lin Xie, Sonja Otten
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
視覚的選好推論：卓上物体操作における画像列に基づく選好推論
卓上物体操作において、連続する画像列から人間の視覚的選好を推論するChain-of-Visual-Residuals（CoVR）手法を提案し、シミュレーションと実環境で有効性を示した。
原題: Visual Preference Inference: An Image Sequence-Based Preference Reasoning in Tabletop Object Manipulation ／ Joonhyung Lee, Sangbeom Park, Yongin Kwon 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
ロボット運動制御のための時空間予測事前学習
大規模動画を用い、マスクされた現在フレームの空間予測と未来フレームを条件とした時間予測を二重デコーダで同時に行うことで、運動情報を捉えるロボット運動制御向け視覚事前学習フレームワークSTPを提案した。
原題: Spatiotemporal Predictive Pre-training for Robotic Motor Control ／ Jiange Yang, Bei Liu, Jianlong Fu 他
日本語で読む → - 論文協調自動運転ロボティクス
混在交通におけるボトルネックシナリオ向け協調自動運転
V2V通信を用いた協調自動運転を、普及率0〜100%のどの段階でも効果を発揮できるよう設計し、ボトルネック交通流での技術実装と交通流への影響を分析した研究。
原題: Cooperative Automated Driving for Bottleneck Scenarios in Mixed Traffic ／ M. V. Baumann, J. Beyerer, H. S. Buck 他
日本語で読む → - 論文VLAAI
意思決定における基盤モデルの幻覚検出：柔軟な定義と最新技術のレビュー
意思決定タスクに基盤モデルを使う際の幻覚（もっともらしいが誤った判断）を検出・定量化する必要性を論じ、既存手法をレビューして今後の研究方向を示した。
原題: Hallucination Detection in Foundation Models for Decision-Making: A Flexible Definition and Review of the State of the Art ／ Neeloy Chakraborty, Melkior Ornik, Katherine Driggs-Campbell
日本語で読む → - 論文軌道追従/MPC/強化学習ロボティクス
ComTraQ-MPC: 限られた能動的測位更新下での軌道追従のためのメタ訓練DQN-MPC統合
能動的測位更新が制限された部分観測環境での軌道追従を改善するため、メタ訓練したDQNで測位更新をスケジューリングし、MPCで制御する相互適応フレームワークを提案した。
原題: ComTraQ-MPC: Meta-Trained DQN-MPC Integration for Trajectory Tracking with Limited Active Localization Updates ／ Gokul Puthumanaillam, Manav Vora, Melkior Ornik
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
PRIME: 行動プリミティブによる模倣学習のデータ効率化フレームワーク
タスクをプリミティブ列に分解し、高レベル方策を模倣学習することで、長期的なマニピュレーションタスクのデータ効率を大幅に改善した研究。
原題: PRIME: Scaffolding Manipulation Tasks with Behavior Primitives for Data-Efficient Imitation Learning ／ Tian Gao, Soroush Nasiriany, Huihan Liu 他
日本語で読む → - 論文運動予測AI
汎化性と解釈性を両立する運動予測：深層変分ベイズアプローチ
周囲車両の将来挙動を予測するため、目的地の空間分布を変分混合ガウスで推定する解釈可能な生成モデルGNeVAを提案し、分布外ケースへの汎化性も向上させた。
原題: Towards Generalizable and Interpretable Motion Prediction: A Deep Variational Bayes Approach ／ Juanwu Lu, Wei Zhan, Masayoshi Tomizuka 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
損失正則化による脚式ロボットの地形分類
脚式ロボットの可変長センサデータを対象に、スタックLSTMと新しい損失正則化を組み合わせた半教師あり地形分類手法を提案し、精度を向上させた。
原題: Loss Regularizing Robotic Terrain Classification ／ Shakti Deo Kumar, Sudhanshu Tripathi, Krishna Ujjwal 他
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3D再構成/オープンボキャブラリ画像認識
OpenOcc: 占有表現によるオープンボキャブラリ3Dシーン再構成
ニューラル放射輝度場と占有表現を組み合わせ、事前学習済みオープンボキャブラリモデルを蒸留することで、ゼロショットで3Dシーンの再構成と理解を同時に行うフレームワークを提案。
原題: OpenOcc: Open Vocabulary 3D Scene Reconstruction via Occupancy Representation ／ Haochen Jiang, Yueming Xu, Yihan Zeng 他
日本語で読む → - 論文点群セグメンテーション画像認識
CurbNet: LiDAR点群セグメンテーションに基づく縁石検出フレームワーク
LiDAR点群のセグメンテーションを用いて道路上の縁石を検出するCurbNetを提案し、大規模な3D縁石データセット3D-Curbを構築した。
原題: CurbNet: Curb Detection Framework Based on LiDAR Point Cloud Segmentation ／ Guoyang Zhao, Fulong Ma, Weiqing Qi 他
日本語で読む → - 論文障害物回避ロボティクス
制御バリア関数を用いた動的障害物回避のための安全臨界計画と制御
凸ポリトープから離散時間高次制御バリア関数を生成し、モデル予測制御と組み合わせることで、障害物の境界方程式を必要とせずに動的環境での衝突回避軌道を生成するフレームワークを提案した。
原題: Safety-Critical Planning and Control for Dynamic Obstacle Avoidance Using Control Barrier Functions ／ Shuo Liu, Yihui Mao, Calin A. Belta
日本語で読む → - 論文自律飛行ロボティクス
LiDAR不要のVisual-Inertial SLAMと高密度サブマップによるスケーラブルな屋外自律ドローン飛行
低コストな視覚・慣性センサのみを用いたVI-SLAMと高密度占有サブマップを組み合わせ、森林のような非構造屋外環境で最大3m/sの自律飛行を衝突なしに実現したシステムを提案。
原題: Scalable Outdoors Autonomous Drone Flight with Visual-Inertial SLAM and Dense Submaps Built without LiDAR ／ Sebastián Barbas Laina, Simon Boche, Sotiris Papatheodorou 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
シミュレーションで現実を再現する：実世界からシミュレーションを経て実世界に戻るロバストマニピュレーション手法
少量の実世界データからデジタルツインを構築し、強化学習で模倣学習ポリシーをロバスト化するreal-to-sim-to-realパイプラインを提案。
原題: Reconciling Reality through Simulation: A Real-to-Sim-to-Real Approach for Robust Manipulation ／ Marcel Torne, Anthony Simeonov, Zechu Li 他
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 → - 論文状態推定ロボティクス
脚式ロボットにおける多接触慣性パラメータ推定と自己位置推定
複数接触を伴う脚式ロボットのペイロード慣性パラメータと位置を同時推定する最適推定フレームワークを提案し、Go1ロボットで有効性を示した。
原題: Multi-Contact Inertial Parameters Estimation and Localization in Legged Robots ／ Sergi Martinez, Robert J. Griffin, Carlos Mastalli
日本語で読む → - 論文計算収差補正/ドメイン適応画像認識
ベクトル量子化によるドメイン混合光学劣化表現を用いた実世界計算収差補正
実世界の収差補正における合成データと実データのギャップを、教師なしドメイン適応として捉え、VQGANで光学劣化を量子化・表現するQDMRフレームワークを提案した論文。
原題: Representing Domain-Mixing Optical Degradation for Real-World Computational Aberration Correction via Vector Quantization ／ Qi Jiang, Zhonghua Yi, Shaohua Gao 他
日本語で読む → - 論文形状推定ロボティクス
変形可能な線状物体のリアルタイムロバスト形状推定
散在するキーポイントから確率的ラベリングとスプライン補間により、遮蔽や絡まりがある線状柔軟物体の形状をリアルタイムに推定する手法を提案した。
原題: Realtime Robust Shape Estimation of Deformable Linear Object ／ Jiaming Zhang, Zhaomeng Zhang, Yihao Liu 他
日本語で読む → - 論文軌道生成ロボティクス
条件付きフローマッチングによる効率的な軌道予測と生成
フローマッチングを用いて軌道予測と生成を統合し、拡散モデルより最大100倍高速で高精度な軌道生成を実現した手法T-CFMを提案。
原題: Efficient Trajectory Forecasting and Generation with Conditional Flow Matching ／ Sean Ye, Matthew Gombolay
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
MultiGripperGrasp: 平行グリッパから多指ハンドまでのロボット把持データセット
11種類のグリッパ（2本指から5本指、人間の手まで）と345物体に対する3040万件の把持をシミュレータで検証し、成否と落下時間を記録した大規模データセットを構築。手のひらの位置・向きを揃えることでグリッパ間の把持転移を可能にした。
原題: MultiGripperGrasp: A Dataset for Robotic Grasping from Parallel Jaw Grippers to Dexterous Hands ／ Luis Felipe Casas, Ninad Khargonkar, Balakrishnan Prabhakaran 他
日本語で読む → - 論文3Dシーン理解ロボティクス
MASSTAR: 表面予測と補完のためのマルチモーダル大規模シーンデータセットと汎用ツールチェーン
複雑な3D環境から高品質なシーンモデルとマルチモーダル情報を効率的に抽出するツールチェーンを開発し、1000以上のシーンモデルを含む大規模データセットを構築した。
原題: MASSTAR: A Multi-Modal and Large-Scale Scene Dataset with a Versatile Toolchain for Surface Prediction and Completion ／ Guiyong Zheng, Jinqi Jiang, Chen Feng 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
RPMArt: 関節物体のためのロバストな知覚とマニピュレーション
ノイズの多い点群から関節パラメータと把持可能点を推定し、シミュレーションのみの学習で実世界の関節物体をゼロショットで操作できるフレームワークを提案。
原題: RPMArt: Towards Robust Perception and Manipulation for Articulated Objects ／ Junbo Wang, Wenhai Liu, Qiaojun Yu 他
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