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: 2024/2/1 ／ 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SLAM/地図表現ロボティクス
室内環境のためのリアルタイム線分ベース部屋分割と連続ユークリッド距離場
壁や部屋の構造を利用した線分ベースの部屋分割により、ガウス過程ユークリッド距離場を部屋ごとに分割して高速化し、大規模屋内環境でもリアルタイムに更新・利用できる連続地図表現を実現した。
原題: Real-Time Line-Based Room Segmentation and Continuous Euclidean Distance Fields ／ Erik Warberg, Adam Miksits, Fernando S. Barbosa
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
ロボットのハンド内RGB-Dセンサで知覚可能な狭所からの物体取り出しのためのニューラル再配置計画
ハンド内カメラで環境を能動的に知覚し、未知の任意物体を再配置して狭所から目標物体を取り出すニューラル計画手法を提案。従来法より2桁高速で高成功率を達成。
原題: Neural Rearrangement Planning for Object Retrieval from Confined Spaces Perceivable by Robot's In-hand RGB-D Sensor ／ Hanwen Ren, Ahmed H. Qureshi
日本語で読む → - 論文ナビゲーション自然言語
OpenFMNav: 視覚言語基盤モデルによるオープンセットゼロショット物体ナビゲーション
大規模言語モデルと視覚言語モデルを活用し、自由形式の指示から未知の物体を探索するゼロショット物体ナビゲーション手法を提案。HM3Dベンチマークで既存手法を上回る性能を達成。
原題: OpenFMNav: Towards Open-Set Zero-Shot Object Navigation via Vision-Language Foundation Models ／ Yuxuan Kuang, Hai Lin, Meng Jiang
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
CoFRIDA：人間とロボットの共同描画のための自己教師ありファインチューニング
人間が描いたキャンバスにロボットが続きを描く共同描画フレームワークCoFRIDAを提案し、ロボットの制約を自己教師あり学習でテキスト画像モデルに組み込むことで、より正確な協調描画を実現した。
原題: CoFRIDA: Self-Supervised Fine-Tuning for Human-Robot Co-Painting ／ Peter Schaldenbrand, Gaurav Parmar, Jun-Yan Zhu 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
DecisionNCE: 暗黙的選好学習による身体性マルチモーダル表現
視覚軌跡と言語指示の対応を暗黙的選好として扱い、Bradley-Terryモデルを再パラメータ化することで、タスク進捗と時間的一貫性、言語接地を同時に学習する統合表現学習フレームワークを提案した。
原題: DecisionNCE: Embodied Multimodal Representations via Implicit Preference Learning ／ Jianxiong Li, Jinliang Zheng, Yinan Zheng 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
相互情報量を再考する言語条件付きスキル発見の模倣学習
言語指示とスキルの相互情報量を最大化する模倣学習手法LCSDを提案し、ベクトル量子化で離散スキルを獲得、未知タスクへの汎化と成功率を向上させた。
原題: Rethinking Mutual Information for Language Conditioned Skill Discovery on Imitation Learning ／ Zhaoxun Ju, Chao Yang, Hongbo Wang 他
日本語で読む → - 論文3D知覚ロボティクス
両眼視を持つ自己中心ロボットのためのリアルタイム3D意味シーン知覚
両眼視ロボットが移動しながら物体を認識・把持するための、インスタンスセグメンテーションと点群位置合わせを組み合わせたパイプラインを提案し、Baxterロボットで実証した。
原題: Real-time 3D Semantic Scene Perception for Egocentric Robots with Binocular Vision ／ K. Nguyen, T. Dang, M. Huber
日本語で読む → - 論文触覚HCI
触覚による重さ提示：研究者・開発者向けレビュー
皮膚への刺激で重さを感じさせる触覚インタフェースの研究を、非対称振動と皮膚伸張の2方式に分類し、性能や応用を比較したレビュー。
原題: Tactile Weight Rendering: A Review for Researchers and Developers ／ Rubén Martín-Rodríguez, Alexandre L. Ratschat, Laura Marchal-Crespo 他
日本語で読む → - 論文ケーブル吊り下げ空中マニピュレーションロボティクス
非停止飛行する飛行体によるケーブル吊り下げ荷物の静的平衡の存在について
固定翼機などの非停止飛行体でケーブル吊り下げ物体の姿勢を一定に保つには3機必要であることを解析的に示し、省エネな協調空中マニピュレーションへの道を開いた。
原題: On the Existence of Static Equilibria of a Cable-Suspended Load with Non-stopping Flying Carriers ／ Chiara Gabellieri, Antonio Franchi
日本語で読む → - 論文変形可能物体操作ロボティクス
経路集合計画と追従による制約下での変形可能物体操作
変形可能物体の操作において環境やタスク由来の制約を扱うため、経路集合の計画と追従を組み合わせた枠組みを提案し、制約下での操作タスクで有効性を示した。
原題: Deformable Object Manipulation With Constraints Using Path Set Planning and Tracking ／ Jing Huang, Xiangyu Chu, Xin Ma 他
日本語で読む → - 論文形式手法制御
安全クリティカル自律システムのための制御器の形式合成：発展と課題
安全クリティカルな自律システムのための形式制御合成技術を、システムモデルや仕様の種類、抽象化ベース／非ベース手法、データ駆動型合成、マルチエージェントシステムのスケーラビリティまで網羅的にレビューした論文。
原題: Formal Synthesis of Controllers for Safety-Critical Autonomous Systems: Developments and Challenges ／ Xiang Yin, Bingzhao Gao, Xiao Yu
日本語で読む → - 論文自動運転計画ロボティクス
安全運転のためのバリア強化並列ホモトピック軌道最適化
自動運転車の安全性と効率性を両立するため、バリア関数と並列ホモトピック軌道最適化を組み合わせたリアルタイム意思決定・計画手法を提案。
原題: Barrier-Enhanced Parallel Homotopic Trajectory Optimization for Safety-Critical Autonomous Driving ／ Lei Zheng, Rui Yang, Michael Yu Wang 他
日本語で読む → - 論文テレオペレーションロボティクス
clutter環境におけるテレオペレーションのための高速明示的入力支援
ロボット遠隔操作において、エンドエフェクタで目標を明示的に指し示す新しい支援インターフェースを提案し、暗黙的な意図推定支援と比較して、操作者の好みや作業負荷の低減、ピック失敗の減少を示した。
原題: Fast Explicit-Input Assistance for Teleoperation in Clutter ／ Nick Walker, Xuning Yang, Animesh Garg 他
日本語で読む → - 論文軌道計画ロボティクス
ニューラル軌道モデル：軌道生成のための暗黙的ニューラル軌道表現
単一・複数エージェントの軌道計画を暗黙的ニューラル表現へのクエリ問題として再定式化し、GPUでサブミリ秒の高速生成と衝突回避を実現した。
原題: Neural Trajectory Model: Implicit Neural Trajectory Representation for Trajectories Generation ／ Zihan Yu, Yuqing Tang
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
SwarmPRM: 大規模群ロボットシステムのための確率的ロードマップ運動計画
群れ全体をガウス混合モデルで表現し、ガウス空間上の確率的ロードマップとCVaRによるリスク考慮で、大規模群ロボットの効率的な運動計画を実現した。
原題: SwarmPRM: Probabilistic Roadmap Motion Planning for Large-Scale Swarm Robotic Systems ／ Yunze Hu, Xuru Yang, Kangjie Zhou 他
日本語で読む → - 論文遠隔操作ロボティクス
遠隔操作のための知的モード切替フレームワーク
ユーザ意図認識と深層強化学習を組み合わせ、自律操作と遠隔操作のモードを自動切替することで、通信負荷を最大50%削減しつつタスク完了率を向上させる手法を提案した。
原題: Intelligent Mode-switching Framework for Teleoperation ／ Burak Kizilkaya, Changyang She, Guodong Zhao 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
実環境に即した海上捜索救助ミッションに向けたUAV経路計画アルゴリズムの評価
海上捜索救助におけるUAVの経路計画フレームワークを構築し、米国沿岸警備隊が実務で用いる手法を含む複数の戦略を比較評価するとともに、計算負荷の高い高精度アルゴリズムと実環境向け軽量戦略のギャップを埋める新手法を提案した。
原題: Evaluating UAV Path Planning Algorithms for Realistic Maritime Search and Rescue Missions ／ Martin Messmer, Andreas Zell
日本語で読む → - 論文遠隔操作ロボティクス
拡張現実ガイドによる協働ロボットの手術手技向け遠隔操作
Hololens 2と協働ロボットKuka IIWAを組み合わせ、ジェスチャーで直感的に遠隔操作できる手術支援システムを提案し、その動作を実験で検証した。
原題: Mixed-Reality-Guided Teleoperation of a Collaborative Robot for Surgical Procedures ／ Gabriela Rus, Nadim Al Hajjar, Paul Tucan 他
日本語で読む → - 論文物体目標ナビゲーションロボティクス
言語ベース拡張による物体目標ナビゲーションのショートカット学習の解決
物体目標ナビゲーションにおいて、訓練環境の視覚的特徴に依存したショートカット学習が問題となることを示し、視覚言語モデルの特徴空間を利用した言語ベース拡張で汎化性能を改善する手法を提案した。
原題: Language-Based Augmentation to Address Shortcut Learning in Object Goal Navigation ／ Dennis Hoftijzer, Gertjan Burghouts, Luuk Spreeuwers
日本語で読む → - 論文セマンティックセグメンテーション画像認識
未ラベルデータからの不確実性推定によるセマンティックセグメンテーションの分布シフト緩和
ラベルなしデータを活用し、データ拡張に対する一貫性を選択的に強制することで不確実性推定を学習し、自動運転向けセグメンテーションの分布シフトに対処する手法Gamma-SSLを提案。
原題: Mitigating Distributional Shift in Semantic Segmentation via Uncertainty Estimation from Unlabelled Data ／ David S. W. Williams, Daniele De Martini, Matthew Gadd 他
日本語で読む → - 論文連続ロボットロボティクス
同心管連続ロボットにおける管不等式の分離
同心管連続ロボットの従属する不等式制約を、下三角変換行列で独立なボックス制約に分離する手法を提案し、サンプリング・制御・作業空間推定を高速化した。
原題: On the Disentanglement of Tube Inequalities in Concentric Tube Continuum Robots ／ Reinhard M. Grassmann, Anastasiia Senyk, Jessica Burgner-Kahrs
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
地図なし環境における分布外深層強化学習による移動ロボット探索
地図やGPSがない動的環境で移動ロボットが自律走行できるよう、分布外深層強化学習を用いた手法を提案し、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: Mobile Robot Exploration Without Maps via Out-of-Distribution Deep Reinforcement Learning ／ Shathushan Sivashangaran, Apoorva Khairnar, Azim Eskandarian
日本語で読む → - 論文選好ベース強化学習ロボティクス
PREDILECT: 強化学習におけるゼロショット言語推論を用いた選好の明確化
人間の選好とテキストによる追加情報を組み合わせ、大規模言語モデルのゼロショット推論を活用してサンプル効率を高める選好ベース強化学習手法を提案し、社会規範に沿ったナビゲーションで有効性を示した。
原題: PREDILECT: Preferences Delineated with Zero-Shot Language-based Reasoning in Reinforcement Learning ／ Simon Holk, Daniel Marta, Iolanda Leite
日本語で読む → - 論文セマンティックマッピング画像認識
FM-Fusion: 視覚言語基盤モデルで強化されたインスタンス認識セマンティックマッピング
視覚言語基盤モデルから得られるオープンセットな検出結果を確率的に融合し、過分割を統合することで、ゼロショットで汎用的なインスタンス認識セマンティックマップを構築する手法を提案。
原題: FM-Fusion: Instance-aware Semantic Mapping Boosted by Vision-Language Foundation Models ／ Chuhao Liu, Ke Wang, Jieqi Shi 他
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
非線形モードによるソフトロボット動的モデルの数理構造比較
ソフトロボットの制御向け低次元モデルを評価するため、非線形モード理論（固有多様体）に基づく3つの類似度指標を提案し、PCC仮説に基づくモデルと有限要素モデルを定量的に比較した。
原題: Nonlinear Modes as a Tool for Comparing the Mathematical Structure of Dynamic Models of Soft Robots ／ Pietro Pustina, Davide Calzolari, Alin Albu-Schäffer 他
日本語で読む → - 論文自動運転/予測ロボティクス
深層学習による自動運転車の車線変更意図予測
自動運転車の安全な車線変更のため、深層学習を用いて周囲車両の車線変更意図を予測する手法を提案した論文。
原題: Machine Learning-Based Vehicle Intention Trajectory Recognition and Prediction for Autonomous Driving ／ Hanyi Yu, Shuning Huo, Mengran Zhu 他
日本語で読む → - 論文自動運転テストロボティクス
高自動運転車の安全性能を評価するための敵対的かつ安全なエージェントの訓練
ブラックボックスの高自動運転車の安全性能を評価するため、周囲の交通車両が安全性を保ちつつ攻撃性を高める戦略を学習し、その攻撃性の度合いを安全指標として用いる新しいテスト手法を提案した。
原題: Training Adversarial yet Safe Agent to Characterize Safety Performance of Highly Automated Vehicles ／ Minghao Zhu, Anmol Sidhu, Keith A. Redmill
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
狭い隙間での目標到達を可能にする区分アフィン到達回避計算
計画モデルと追従モデルの誤差を区分アフィン表現で厳密に近似し、狭い障害物間でも目標到達を保証する到達回避手法を提案。ドリフト駐車やTurtleBot3で有効性を検証。
原題: Goal-Reaching Trajectory Design Near Danger with Piecewise Affine Reach-avoid Computation ／ Long Kiu Chung, Wonsuhk Jung, Chuizheng Kong 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
散乱環境における衝突を考慮したケーブル把持手法
物理シミュレーションで生成したデータセットと衝突を考慮したCNNを用いて、散乱したケーブルをロボットが把持する手法を提案し、未知のケーブルでも高い成功率を達成した。
原題: A Collision-Aware Cable Grasping Method in Cluttered Environment ／ Lei Zhang, Kaixin Bai, Qiang Li 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
ビヘイビアツリーによる異種ロボットチームの動的タスク割り当て
ビヘイビアツリーで記述したミッションを、実行時にオークション方式でチーム内の最も適したロボットへ動的に割り当てるシステムを提案し、異種3台の探索・除染シミュレーションで有効性を示した。
原題: Behavior Tree Capabilities for Dynamic Multi-Robot Task Allocation with Heterogeneous Robot Teams ／ Georg Heppner, David Oberacker, Arne Roennau 他
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