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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3Dシーン理解画像認識
OpenGraph: 大規模屋外環境におけるオープン語彙階層型3Dグラフ表現
視覚言語モデルを用いて画像から物体とその説明を抽出し、LiDAR点群に投影して3Dマップを構築、レーングラフで階層化することで、大規模屋外環境でのオープン語彙なシーン理解を実現した。
原題: OpenGraph: Open-Vocabulary Hierarchical 3D Graph Representation in Large-Scale Outdoor Environments ／ Yinan Deng, Jiahui Wang, Jingyu Zhao 他
日本語で読む → - 論文ソーシャルロボットHCI
高齢者の運動を促すソーシャルロボットの設計：ケーススタディ
高齢者の自宅での毎日の運動を促すソーシャルロボットのプロトタイプを開発し、78歳の参加者を対象に1週間のケーススタディで評価した。
原題: Designing Social Robots that Engage Older Adults in Exercise: A Case Study ／ Victor Nikhil Antony, Chien-Ming Huang
日本語で読む → - 論文自動運転/強化学習ロボティクス
報酬駆動型自動カリキュラム学習による無信号交差点でのインタラクション対応自動運転
周囲車両の意図や台数の不確実性に対応するため、報酬に基づく自動カリキュラム強化学習を提案し、無信号交差点での安全な自動運転を実現した。
原題: Reward-Driven Automated Curriculum Learning for Interaction-Aware Self-Driving at Unsignalized Intersections ／ Zengqi Peng, Xiao Zhou, Lei Zheng 他
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
日本語で読む → - 論文連合学習機械学習
シミュレーション家庭環境における社会的に適切なエージェント行動の連合学習
家庭内でロボットが社会的に適切な行動を学ぶための連合学習ベンチマークを提案し、さらに文脈ごとに逐次学習する連合継続学習ベンチマークを構築して、FedAvgやリハーサルベース手法の有効性を示した。
原題: Federated Learning of Socially Appropriate Agent Behaviours in Simulated Home Environments ／ Saksham Checker, Nikhil Churamani, Hatice Gunes
日本語で読む → - 論文移動ロボットロボティクス
複雑環境におけるUGVの安全設計フレームワーク：データ駆動型のモデル誤差を考慮したアプローチ
学習データからモデル誤差の確率的な上限を推定し、それを考慮した安全な経路計画と制御を統合したUGVナビゲーション手法を提案。
原題: A Safety-Critical Framework for UGVs in Complex Environments: A Data-Driven Discrepancy-Aware Approach ／ Skylar X. Wei, Lu Gan, Joel W. Burdick
日本語で読む → - 論文自己位置推定画像認識
3DGS-ReLoc: 3Dガウシアンスプラッティングによる地図表現と視覚的自己位置推定
LiDARとカメラデータから3Dガウシアンスプラッティングで環境地図を構築し、クエリ画像との対応をNCCとPnPで求めることで視覚的な自己位置推定を高精度に行うシステムを提案した。
原題: 3DGS-ReLoc: 3D Gaussian Splatting for Map Representation and Visual ReLocalization ／ Peng Jiang, Gaurav Pandey, Srikanth Saripalli
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
不確実性を考慮した言語条件付き模倣学習ポリシーの展開
事前学習済みの言語条件付き模倣学習エージェントに対し、温度スケーリングでキャリブレーションを行い、不確実性を考慮した行動選択を可能にする手法を提案し、タスク完了率を向上させた。
原題: Uncertainty-Aware Deployment of Pre-trained Language-Conditioned Imitation Learning Policies ／ Bo Wu, Bruce D. Lee, Kostas Daniilidis 他
日本語で読む → - 論文学習ダイナミクスロボティクス
擬距離と制約多様体の学習による学習済みダイナミクスの分布外汎化の改善
ロボットダイナミクスのスパース性と非ホロノミック制約をデータから学習し、分布外状態での予測精度を向上させる手法を提案。
原題: Improving Out-of-Distribution Generalization of Learned Dynamics by Learning Pseudometrics and Constraint Manifolds ／ Yating Lin, Glen Chou, Dmitry Berenson
日本語で読む → - 論文アフォーダンスロボティクス
RAIL: 大規模言語モデルによるロボットのアフォーダンス想像
大規模言語モデルと物理シミュレータを組み合わせ、未知の物体のアフォーダンスを分析・想像・評価し、機能的な姿勢と操作方法を予測するシステムを提案。
原題: RAIL: Robot Affordance Imagination with Large Language Models ／ Ceng Zhang, Xin Meng, Dongchen Qi 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
FACT: ビジョンベースドローン群のための高速で能動的な座標初期化
ステレオカメラとIMUのみを搭載したドローン群が、その場で回転しながら観測を行い、SDPとハンガリアン法で相対姿勢をリアルタイムに復元するシステムを提案した。
原題: FACT: Fast and Active Coordinate Initialization for Vision-based Drone Swarms ／ Yuan Li, Anke Zhao, Yingjian Wang 他
日本語で読む → - 論文セマンティックマッピングロボティクス
LLMによる部屋分割のセマンティック階層化
LLMと2D地図ベースの分割を組み合わせ、物体情報や空間関係を付与して屋内環境の部屋分割を高精度化する手法SeLRoSを提案し、30の3D環境で有効性を検証した。
原題: Semantic Layering in Room Segmentation via LLMs ／ Taehyeon Kim, Byung-Cheol Min
日本語で読む → - 論文マルチエージェント計画ロボティクス
異種エージェント群による視覚的行動計画
能力や身体性が異なる複数エージェントでの視覚的行動計画を実現するため、低次元潜在空間のロードマップに並列行動の実行可能性とコストを組み込み、不足能力の提案も行う手法を提案した。
原題: Visual Action Planning with Multiple Heterogeneous Agents ／ Martina Lippi, Michael C. Welle, Marco Moletta 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
ハードウェア制約に適応した模倣学習による変形可能物体の動的マニピュレーション
人間の動的実演をロボットの制約に合わせて変換し、準静的な微調整と組み合わせることで、しわくちゃの袋を両腕で開くタスクを1回の実演から学習するフレームワークBILBOを提案。
原題: Dynamic Manipulation of Deformable Objects using Imitation Learning with Adaptation to Hardware Constraints ／ Eric Hannus, Tran Nguyen Le, David Blanco-Mulero 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
ゾノトープベースニューラルネットワークを用いた二足歩行ソーシャルナビゲーションのリアルタイムモデル予測制御
歩行者予測ネットワークと自己エージェントソーシャルネットワークをゾノトープで表現し、モデル予測制御と統合して二足歩行ロボットDigitの群衆環境での衝突回避経路計画を実現した。
原題: Real-time Model Predictive Control with Zonotope-Based Neural Networks for Bipedal Social Navigation ／ Abdulaziz Shamsah, Krishanu Agarwal, Shreyas Kousik 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
ガウス過程に基づく不整地の走行可能性解析と地図なしナビゲーション
スパースガウス過程で局所地図を作り、RRT*プランナと組み合わせて不整地を安全に走行する地図なしナビゲーション手法を提案した。
原題: Gaussian Process-based Traversability Analysis for Terrain Mapless Navigation ／ Abe Leininger, Mahmoud Ali, Hassan Jardali 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
把持列の表面接触特徴に基づく姿勢不要の物体分類
固有感覚を備えた多指ロボットハンドで、物体と手の相対姿勢が未知でも、数回の把持から得られる接触特徴のみで物体を分類する2手法を提案し、シミュレータで有効性を示した。
原題: Pose-free object classification from surface contact features in sequences of Robotic grasps ／ Teresa Alves, Alexandre Bernardino, Plinio Moreno
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
D-Cubed: 潜在拡散による巧みな変形物体操作のための軌道最適化
タスク非依存のプレイデータから学習した潜在拡散モデルと勾配不要のガイド付きサンプリングにより、巧みな変形物体操作の軌道を最適化する手法を提案。
原題: D-Cubed: Latent Diffusion Trajectory Optimisation for Dexterous Deformable Manipulation ／ Jun Yamada, Shaohong Zhong, Jack Collins 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
加工ばねと可変剛性関節を組み合わせた広可動域親指を持つ五指ハンド
加工ばねと可変剛性関節を組み合わせ、多様な物体の把持と大きな把持力を両立する五指ロボットハンドを開発した。
原題: Five-fingered Hand with Wide Range of Thumb Using Combination of Machined Springs and Variable Stiffness Joints ／ Shogo Makino, Kento Kawaharazuka, Ayaka Fujii 他
日本語で読む → - 論文制御理論制御
等質リーマン多様体上の全駆動機械システムに対する概大域的漸近軌道追従
リー群が推移的に作用する等質空間上の全駆動機械系に対し、内在的な追従誤差を定義して概大域的な漸近軌道追従を保証する統一的な制御器を提案し、軸対称衛星と全方向性飛行ロボットに適用した。
原題: Almost Global Asymptotic Trajectory Tracking for Fully-Actuated Mechanical Systems on Homogeneous Riemannian Manifolds ／ Jake Welde, Vijay Kumar
日本語で読む → - 論文BCI/エッジAIeess.SP
BRIEDGE: マルチブレイン・マルチロボット連携のためのEEG適応型エッジAI
脳波データからユーザ意図を推定し、エッジAIと符号化通信で複数ユーザが複数ロボットを同時操作できるシステムを提案。
原題: BRIEDGE: EEG-Adaptive Edge AI for Multi-Brain to Multi-Robot Interaction ／ Jinhui Ouyang, Mingzhu Wu, Xinglin Li 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
SMTに基づく動的マルチロボットタスク割り当て
SMTソルバを活用し、締切付きで複数タスクを同時に処理できるロボット群への動的なタスク割り当てを、健全かつ完全に解く手法を提案した。
原題: SMT-Based Dynamic Multi-Robot Task Allocation ／ Victoria Marie Tuck, Pei-Wei Chen, Georgios Fainekos 他
日本語で読む → - 論文人間ロボット相互作用ロボティクス
配達ロボットを助けるべきか？観察を通じた向社会的規範の醸成
配達ロボットへの向社会的行動を促すため、人間とロボットの助け合いを観察することで規範信念がどう変化するかをオンライン実験で検証した。
原題: Should I Help a Delivery Robot? Cultivating Prosocial Norms through Observations ／ Vivienne Bihe Chi, Shashank Mehrotra, Teruhisa Misu 他
日本語で読む → - 論文HRI/選好学習ロボティクス
ロボット行動に対する人間の選好をソフトな計画制約として学習
人間の選好をソフトな計画制約として表現し、ユーザーへの問い合わせからロボットが選好を推論するデータ駆動手法を提案し、Habitat 2.0の再配置タスクで有効性を示した。
原題: Learning Human Preferences Over Robot Behavior as Soft Planning Constraints ／ Austin Narcomey, Nathan Tsoi, Ruta Desai 他
日本語で読む → - 論文状態推定ロボティクス
不変ラウフ・タング・ストリーベルスムーザ
行列リー群上の状態を持つシステムに対し、状態推定に依存しないヤコビアンを持つ不変RTSスムーザを提案し、SE(3)上の剛体姿勢推定で有効性を示した。
原題: The Invariant Rauch-Tung-Striebel Smoother ／ Niels van der Laan, Mitchell Cohen, Jonathan Arsenault 他
日本語で読む → - 論文飛行制御/知覚考慮計画ロボティクス
APACE: クアッドロータ飛行のための俊敏かつ知覚を考慮した軌道生成
フレーム間の特徴対応付け可能性を考慮し、視覚推定誤差を抑えつつ俊敏で安全なクアッドロータの軌道を生成する手法を提案。シミュレータと実機実験で推定精度が最大1桁向上することを示した。
原題: APACE: Agile and Perception-Aware Trajectory Generation for Quadrotor Flights ／ Xinyi Chen, Yichen Zhang, Boyu Zhou 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
UniDoorManip：大規模多様ドア操作環境における汎用ドア操作ポリシーの学習
多様なドアを操作するための大規模データセットとモバイルロボット・部分点群観測を含む新環境を構築し、操作過程を3段階に分解して推論と逆順に学習する汎用ポリシーを提案した。
原題: UniDoorManip: Learning Universal Door Manipulation Policy Over Large-scale and Diverse Door Manipulation Environments ／ Yu Li, Xiaojie Zhang, Ruihai Wu 他
日本語で読む → - 論文自動運転/強化学習制御
交通流ランダム化を用いた強化学習による自動運転の意思決定と制御
SUMOの交通流モデルのパラメータをランダム化して周囲車両の挙動を多様化し、深層強化学習で自動運転方策を訓練することで、より現実的な交通環境での性能劣化を抑える手法を提案した。
原題: Autonomous vehicle decision and control through reinforcement learning with traffic flow randomization ／ Yuan Lin, Antai Xie, Xiao Liu
日本語で読む → - 論文飛行ロボティクスロボティクス
ハエからロボットへ：小型クアッドコプターの動的着地による逆さ着陸
ハエの逆さ着地行動を参考に、強化学習と光学流センシングを用いて小型クアッドコプターが天井に逆さ着地する制御ポリシーを開発し、シミュレーションから実機へのゼロショット転移を実現した。
原題: From Flies to Robots: Inverted Landing in Small Quadcopters with Dynamic Perching ／ Bryan Habas, Bo Cheng
日本語で読む → - 論文共有自律ロボティクス
共有自律における学習とコミュニケーションの整合
支援ロボットが学習した意図を人間に伝えることで、人間が誤りを修正しやすくなり、正しい理解時には制御を委ねやすくなることを実験と理論で示した研究。
原題: Aligning Learning with Communication in Shared Autonomy ／ Joshua Hoegerman, Shahabedin Sagheb, Benjamin A. Christie 他
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