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 →- 論文モジュラーロボットロボティクス
非立方体の空間充填型モジュラーロボット
立方体以外の空間充填形状である菱形十二面体をロボットセルとして実装し、48個のセルで様々な超構造を構築して移動能力を実証した。
原題: A non-cubic space-filling modular robot ／ Tyler Hummer, Sam Kriegman
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
強化学習によるグラフ上のチーム協調のスケーリング
危険な辺のコストを支援行動で下げるグラフ上のチーム協調問題をMDPとして定式化し、強化学習で大規模なノード数・エージェント数でも効率的に解けることを示した。
原題: Scaling Team Coordination on Graphs with Reinforcement Learning ／ Manshi Limbu, Zechen Hu, Xuan Wang 他
日本語で読む → - 論文群制御cs.MA
納期付きオンライン複数エージェント配送問題
自動倉庫で納期を守りながら複数ロボットが配送タスクをオンラインで処理する問題を定式化し、納期を考慮したトークンパッシング法を提案した。
原題: Online Multi-Agent Pickup and Delivery with Task Deadlines ／ Hiroya Makino, Seigo Ito
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
言語に基づくロボットナビゲーションのための階層的オープン語彙3Dシーングラフ
オープン語彙の視覚基盤モデルを用いて、床・部屋・物体の階層を持つ3Dシーングラフを構築し、多階層建物内での言語指示に基づくロボットナビゲーションを実現した。
原題: Hierarchical Open-Vocabulary 3D Scene Graphs for Language-Grounded Robot Navigation ／ Abdelrhman Werby, Chenguang Huang, Martin Büchner 他
日本語で読む → - 論文制御/ニューラルネットロボティクス
ラグランジュ系に対する構造化深層ニューラルネットワークを用いたバックステッピング軌道追従制御
ニューラルネットの構造を工夫することで、任意のパラメータに対して閉ループ安定性を保証するバックステッピング軌道追従制御器を提案し、未知モデルには改良型ラグランジュニューラルネットで対応する。
原題: Structured Deep Neural Network-Based Backstepping Trajectory Tracking Control for Lagrangian Systems ／ Jiajun Qian, Liang Xu, Xiaoqiang Ren 他
日本語で読む → - 論文制御理論制御
データだけが全てか？不確かなシステムの学習ベースサンプルデータ制御における制御周波数の役割
ガウス過程で連続時間モデルを学習し、制御周波数とデータ量が安定性・性能に与える影響を解析。制御周波数を33%上げるとデータ点数を半減できることを示した。
原題: Is Data All That Matters? The Role of Control Frequency for Learning-Based Sampled-Data Control of Uncertain Systems ／ Ralf Römer, Lukas Brunke, Siqi Zhou 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
ロボットに怒鳴って教える：言語訂正によるオンザフライ改善
人間がロボットに言語で訂正を与えることで、高レベル方策がリアルタイムに適応し、反復学習を通じて長期的タスクの成功率を向上させるフレームワークを提案。
原題: Yell At Your Robot: Improving On-the-Fly from Language Corrections ／ Lucy Xiaoyang Shi, Zheyuan Hu, Tony Z. Zhao 他
日本語で読む → - 論文推定・フィルタリングロボティクス
共分散行列の保守的圧縮のためのイベントベース手法
共分散行列の要素ごとにトリガ条件を設定し、条件を満たす場合のみ送信することでデータ削減と保守性を両立する手法を提案し、実車両軌跡データで評価した。
原題: An Event-Based Approach for the Conservative Compression of Covariance Matrices ／ Christopher Funk, Benjamin Noack
日本語で読む → - 論文可変インピーダンスロボティクス
熱駆動型可変インピーダンスモジュール：ポリカプロラクトンのせん断モード特性評価
ポリカプロラクトンの温度応答性を利用した可変インピーダンスモジュールを、圧縮モードからせん断モードに変更し、応答速度と熱伝達効率を改善した研究。
原題: TVIM: Thermo-Active Variable Impedance Module: Evaluating Shear-Mode Capabilities of Polycaprolactone ／ Trevor Exley, Rashmi Wijesundara, Shuopu Wang 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
CoPa: 基盤モデルと部位の空間制約による汎用ロボットマニピュレーション
基盤モデルの常識知識を活用し、タスク指向の把持部位選択とタスクに応じた空間制約から6自由度エンドエフェクタ姿勢を生成する、追加学習不要の汎用マニピュレーション手法。
原題: CoPa: General Robotic Manipulation through Spatial Constraints of Parts with Foundation Models ／ Haoxu Huang, Fanqi Lin, Yingdong Hu 他
日本語で読む → - 論文マルチエージェント/経路計画ロボティクス
RaceMOP: 残差方策学習を用いたマルチエージェント自律レースのためのマップレスオンラインパスプランニング
人工ポテンシャル場をベース方策とし、残差方策学習を組み合わせることで、地図なしで局所観測のみから高速な追い越しを行うマルチエージェントレース用プランナを提案した。
原題: RaceMOP: Mapless Online Path Planning for Multi-Agent Autonomous Racing using Residual Policy Learning ／ Raphael Trumpp, Ehsan Javanmardi, Jin Nakazato 他
日本語で読む → - 論文医療ロボティクスeess.SP
整形外科ロボット応用に向けた深層学習による超音波骨位置計測
Aモード超音波の生信号から骨位置を自動推定する深層学習モデルCasAtt-UNetを提案し、屍体実験データで学習して8つの骨領域でサブミリ精度を達成した。
原題: Deep Learning based acoustic measurement approach for robotic applications on orthopedics ／ Bangyu Lan, Momen Abayazid, Nico Verdonschot 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
効果サイクル一貫性による異なる状態・行動空間間のポリシー転移
未ペアデータを用いて異なる状態・行動空間を持つロボット間でポリシーを転移するため、遷移効果を整合させる効果サイクル一貫性を提案し、移動・操作タスクで有効性を示した。
原題: Cross Domain Policy Transfer with Effect Cycle-Consistency ／ Ruiqi Zhu, Tianhong Dai, Oya Celiktutan
日本語で読む → - 論文自動運転/強化学習ロボティクス
マルチ残差タスク学習による協調エコドライビングの汎化
従来制御と深層強化学習を組み合わせたマルチ残差タスク学習を提案し、多数の交通シナリオで車群レベルの排出削減を実現した。
原題: Generalizing Cooperative Eco-driving via Multi-residual Task Learning ／ Vindula Jayawardana, Sirui Li, Cathy Wu 他
日本語で読む → - 論文選好学習ロボティクス
選好に基づく報酬学習のための汎用的獲得関数
選好クエリの生成において、報酬パラメータの完全な特定ではなく、行動等価クラスを学習することを目的とした汎用的な獲得関数を提案し、情報利得基準よりも優れた性能を示した。
原題: A Generalized Acquisition Function for Preference-based Reward Learning ／ Evan Ellis, Gaurav R. Ghosal, Stuart J. Russell 他
日本語で読む → - 論文VLSI/FPGAロボティクス
ロボティクス応用に向けた順運動学プロセッサのVLSIアーキテクチャ
ロボットの順運動学計算をVLSIで実装する各種手法（CORDIC、DSPチップ、並列・パイプライン、LUT、FPGA）を調査し、FPGAによるリアルタイム向けプロセッサ開発の指針を示したレビュー論文。
原題: VLSI Architectures of Forward Kinematic Processor for Robotics Applications ／ Sourav Roy, Subhadeep Paul, Tapas Kumar Maiti
日本語で読む → - 論文因果推論ロボティクス
因果グラフ構築を人間中心にブートストラップする拡張現実フレームワーク
拡張現実を用いて人間が変数選択や介入を行い、ロボット操作の因果グラフモデルを対話的に構築する枠組みを提案した。
原題: A Human-Centered Approach for Bootstrapping Causal Graph Creation ／ Minh Q. Tram, Nolan B. Gutierrez, William J. Beksi
日本語で読む → - 論文筋骨格ロボットロボティクス
筋骨格車輪ロボットMusashi-Wの実世界応用に向けたハードウェア設計と学習ベースソフトウェアアーキテクチャ
柔軟な筋骨格上半身と車輪ベースを組み合わせたロボットMusashi-Wを開発し、身体スキーマ学習や反射制御、視覚認識を統合したソフトウェアで、清掃や重量物運搬、布操作などの実世界タスクを実現した。
原題: Hardware Design and Learning-Based Software Architecture of Musculoskeletal Wheeled Robot Musashi-W for Real-World Applications ／ Kento Kawaharazuka, Akihiro Miki, Masahiro Bando 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
ベイズ推論によるSim-to-Realギャップの橋渡し
低忠実度の物理シミュレータを事前分布として活用し、ニューラルネットワークによるロボットダイナミクス学習を正則化するSIM-FSVGDを提案。RCレースカーでのドリフト駐車を少ないデータで実現。
原題: Bridging the Sim-to-Real Gap with Bayesian Inference ／ Jonas Rothfuss, Bhavya Sukhija, Lenart Treven 他
日本語で読む → - 論文イベントカメラ/エッジ推論機械学習
Ev-Edge: 民生エッジプラットフォーム上でのイベントベース視覚アルゴリズムの効率的実行
イベントカメラ向けのANN/SNN/ハイブリッド処理を民生エッジで高速化するため、イベントのスパースフレーム変換・動的集約・ネットワークマッピングを行うフレームワークEv-Edgeを提案。
原題: Ev-Edge: Efficient Execution of Event-based Vision Algorithms on Commodity Edge Platforms ／ Shrihari Sridharan, Surya Selvam, Kaushik Roy 他
日本語で読む → - 論文UAV/海上捜索救助ロボティクス
UAV支援による海上捜索救助：包括的アプローチ
固定翼ドローンとクアッドコプターを用いた海上捜索救助のためのソフトウェアフレームワークを開発し、限られた帯域幅下での関心領域提案手法を評価した。
原題: UAV-Assisted Maritime Search and Rescue: A Holistic Approach ／ Martin Messmer, Benjamin Kiefer, Leon Amadeus Varga 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
大規模言語モデルによるロボット経路計画の強化：osmAGマップのトポロジーと階層構造のLLM理解
テキストベースの階層型トポメトリック地図「Area Graph」のトポロジーと階層構造をLLMに理解させ、経路計画に活用する手法を提案。ファインチューニングしたLLaMA2がChatGPT-3.5を上回る性能を示した。
原題: Empowering Robot Path Planning with Large Language Models: osmAG Map Topology & Hierarchy Comprehension with LLMs ／ Fujing Xie, Sören Schwertfeger
日本語で読む → - 論文協調測位ロボティクス
協調測位のための検出・フィルタリングフレームワーク
高精度センサを持つ先導車に追従するADAS車両の測位精度を、視覚とオドメトリの姿勢情報をフィルタリングで統合して改善する手法を提案した。
原題: A Detection and Filtering Framework for Collaborative Localization ／ Thirumalaesh Ashokkumar, Katherine A Skinner, Siddarth Agarwal 他
日本語で読む → - 論文状態推定ロボティクス
任意ノイズを持つ多項式系のための一般化モーメントカルマンフィルタ
多項式系の状態推定を多項式最適化問題として定式化し、モーメント緩和で解くことで、非ガウスノイズ下でも高精度なフィルタリングを実現した。
原題: GMKF: Generalized Moment Kalman Filter for Polynomial Systems with Arbitrary Noise ／ Sangli Teng, Harry Zhang, David Jin 他
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 → - 論文協調マニピュレーションロボティクス
多数のケーブル駆動ロボットによる協調モジュール式マニピュレーション：支援建設とギャップ横断に向けて
軍事用のギャップ横断を支援するため、複数のケーブル駆動パラレルロボットが協調してペイロードを操作する分散型システムを提案し、遠隔操作や軌道追従、力増幅を実証した。
原題: Cooperative Modular Manipulation with Numerous Cable-Driven Robots for Assistive Construction and Gap Crossing ／ Kevin Murphy, Joao C. V. Soares, Justin K. Yim 他
日本語で読む → - 論文動作計画ロボティクス
不正確なモデルに対するサンプリングベース動作計画のオンライン適応
モデル誤差の推定とオンライン観測を用いて、サンプリングベース動作計画のコスト関数とサンプリングバイアスを再計画ごとに適応させ、信頼できない動作を回避する手法を提案した。
原題: Online Adaptation of Sampling-Based Motion Planning with Inaccurate Models ／ Marco Faroni, Dmitry Berenson
日本語で読む → - 論文ヘブ学習cs.NE
ニューロン中心のヘブ学習
シナプスごとではなくニューロンごとにヘブ則のパラメータを最適化する新手法を提案し、ロボット歩行タスクでパラメータ数を大幅に削減しつつ同等の性能を示した。
原題: Neuron-centric Hebbian Learning ／ Andrea Ferigo, Elia Cunegatti, Giovanni Iacca
日本語で読む → - 論文オフライン強化学習機械学習
グラフ上のトランスダクティブ報酬推論
限られた報酬アノテーションから報酬伝播グラフを構築し、未ラベルデータの報酬をトランスダクティブに推論する手法を提案。歩行やロボット操作タスクでオフライン強化学習の性能を向上させた。
原題: Transductive Reward Inference on Graph ／ Bohao Qu, Xiaofeng Cao, Qing Guo 他
日本語で読む → - 論文強化学習機械学習
PAC-Bayesによる深層探索
強化学習の遅延報酬問題に対し、PAC-Bayes境界を用いて批評家アンサンブルを訓練し、連続制御タスクでの深層探索を実現するPBACを提案。
原題: Deep Exploration with PAC-Bayes ／ Bahareh Tasdighi, Manuel Haussmann, Nicklas Werge 他
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