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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: 2024/2/1 ／ 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 →- 論文マルチロータ着陸ロボティクス
波浪中の無人水上艇への協調着陸のための分散モデル予測制御
マルチロータと無人水上艇が人工的な中間目標を介して通信し合い、波浪モデルを用いて安全な着陸位置とタイミングをリアルタイムに調整する分散MPC手法を提案した。
原題: Distributed Model Predictive Control for Cooperative Multirotor Landing on Uncrewed Surface Vessel in Waves ／ Jess Stephenson, Nathan T. Duncan, Melissa Greeff
日本語で読む → - 論文測位・ナビゲーションロボティクス
GPS拒否環境におけるランドマークベース測位を用いた安全ナビゲーション
GPSが使えない戦場で、ランドマーク測位と拡張カルマンフィルタを組み合わせ、危険地帯を避けた安全な移動経路を予測するフレームワークを提案した。
原題: Secure Navigation using Landmark-based Localization in a GPS-denied Environment ／ Ganesh Sapkota, Sanjay Madria
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
接触を伴う操作のためのタイトな凸緩和
接触を介して環境と相互作用するロボットの大域的な動作計画を、凸集合グラフ上の最短経路問題として定式化し、半正定値計画による緩和で解く手法を提案。平面押しタスクで有効性を示した。
原題: Towards Tight Convex Relaxations for Contact-Rich Manipulation ／ Bernhard Paus Graesdal, Shao Yuan Chew Chia, Tobia Marcucci 他
日本語で読む → - 論文群制御cs.MA
マルチロボットシステムのための競合を考慮した最適ゴール割り当てアルゴリズム
マルチロボットのゴール割り当てと衝突回避経路計画を統合する際の次善割り当て計算を競合情報で効率化し、最大100台で従来比約10倍高速化した。
原題: A Conflict-Aware Optimal Goal Assignment Algorithm for Multi-Robot Systems ／ Aakash, Indranil Saha
日本語で読む → - 論文視覚的位置認識画像認識
CricaVPR: 画像間相関を考慮した視覚的位置認識のための表現学習
バッチ内の複数画像の相関を注意機構で捉え、視点や照明の変化に頑健な位置認識用のグローバル表現を学習する手法を提案。
原題: CricaVPR: Cross-image Correlation-aware Representation Learning for Visual Place Recognition ／ Feng Lu, Xiangyuan Lan, Lijun Zhang 他
日本語で読む → - 論文マルチモーダル追跡ロボティクス
GDTM: 分散マルチモーダルセンサによる屋内地理空間トラッキングデータセット
分散配置した複数種類のセンサで9時間分の屋内物体追跡データを収集し、マルチモーダル融合や配置変化への頑健性を研究できるデータセットを構築した。
原題: GDTM: An Indoor Geospatial Tracking Dataset with Distributed Multimodal Sensors ／ Ho Lyun Jeong, Ziqi Wang, Colin Samplawski 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
人間誘導型スウォーム：仮想現実環境におけるインピーダンス制御に着想を得た影響力操作
VR環境で人間がインピーダンス制御に着想を得た操作機構を用いて16機のドローンの群れを誘導し、自律では通過困難な狭い峡谷を群れの創発的挙動を保ちながら通過できることを示した。
原題: Human-guided Swarms: Impedance Control-inspired Influence in Virtual Reality Environments ／ Spencer Barclay, Kshitij Jerath
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
LINGO-Space: 言語条件付き空間の漸進的グラウンディング
言語指示が指す空間を確率的に推定し、追加の指示に応じて逐次更新する手法を提案し、卓上操作や四足歩行ロボットのナビゲーションで有効性を示した。
原題: LINGO-Space: Language-Conditioned Incremental Grounding for Space ／ Dohyun Kim, Nayoung Oh, Deokmin Hwang 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
Crazyflieドローンを衛星代替として用いた宇宙機編隊飛行の検証
小型ドローンCrazyflieを衛星の代替プラットフォームとして使い、線形化CW方程式に基づく相対運動やドッキング軌道、ニューラルネット制御の軌道をシミュレーション評価した研究。
原題: Testing Spacecraft Formation Flying with Crazyflie Drones as Satellite Surrogates ／ Arturo de la Barcena, Collin Rhodes, John McCarroll 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
見て学ぶ：ロボットマニピュレーションのための動画ベース学習アプローチのレビュー
ロボットのマニピュレーションスキルを、オンライン上の大量の人間動画を視聴することで学習する動画ベース学習の研究をレビューし、その基礎技術、利点、評価指標、課題をまとめたサーベイ。
原題: Learning by Watching: A Review of Video-based Learning Approaches for Robot Manipulation ／ Chrisantus Eze, Christopher Crick
日本語で読む → - 論文水中ロボティクスロボティクス
極限水域を滑空する：機敏な水中グライダーの動的モデリングと非線形制御
狭い水域で柔軟に動ける水中グライダーを対象に、データ駆動型のパラメータ推定で非線形モデルを構築し、リアプノフ関数に基づく非線形制御系を設計した研究。
原題: Gliding in extreme waters: Dynamic Modeling and Nonlinear Control of an Agile Underwater Glider ／ Hanzhi Yang, Nina Mahmoudian
日本語で読む → - 論文模倣学習機械学習
ゼロから始めない：補間ベースのポリシー拡散による行動洗練
ガウスノイズではなく既存のポリシーを起点に拡散モデルで模倣学習を行うBRIDGERを提案し、シミュレーションと実機で性能を向上させた。
原題: Don't Start from Scratch: Behavioral Refinement via Interpolant-based Policy Diffusion ／ Kaiqi Chen, Eugene Lim, Kelvin Lin 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
DogSurf: 視覚障害者ナビゲーションのためのGRUベース表面認識が可能な四足歩行ロボット
四足歩行ロボットを用いて視覚障害者のナビゲーションを支援するDogSurfを提案。GRUベースのニューラルネットワークで滑りやすい路面を検出し、音声と触覚フィードバックでユーザーに停止を促す。
原題: DogSurf: Quadruped Robot Capable of GRU-based Surface Recognition for Blind Person Navigation ／ Artem Bazhenov, Vladimir Berman, Sergei Satsevich 他
日本語で読む → - 論文能動知覚/水中ロボティクスロボティクス
どちらをスキャンすべきか学習する：サイドスキャンソナーを用いた自律水中探査機のためのマルチビュー能動知覚
サイドスキャンソナーで対象を複数視点から撮影する際、分類精度を最大化しつつ調査時間を最小化する視点を選ぶ能動知覚フレームワークを提案。グラフ定式化とGNNで視点分類と次視点選択を行い、シミュレーションで精度と効率の両面で従来手法を上回った。
原題: Learning Which Side to Scan: Multi-View Informed Active Perception with Side Scan Sonar for Autonomous Underwater Vehicles ／ Advaith V. Sethuraman, Philip Baldoni, Katherine A. Skinner 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
縦方向制御ボリューム：分散マルチエージェント仕分けシステムのための新規集中推定・制御フレームワーク
リサイクル施設の仕分け作業を対象に、材料の流れを「縦方向制御ボリューム」でモデル化し、カルマンフィルタとモデル予測制御を組み合わせて集中制御する枠組みを提案。シミュレーションと実機実験で分散制御より40～100%高性能を達成。
原題: Longitudinal Control Volumes: A Novel Centralized Estimation and Control Framework for Distributed Multi-Agent Sorting Systems ／ James Maier, Prasanna Sriganesh, Matthew Travers
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
Spannotation：自律ナビゲーション向けセマンティックセグメンテーションを効率化する画像アノテーションツール
自律ナビゲーション向けのセマンティックセグメンテーション用画像アノテーションツールSpannotationを開発し、従来約40秒かかる作業を約6秒に短縮、生成マスクで学習したU-Netが98.27%の精度を達成した。
原題: Spannotation: Enhancing Semantic Segmentation for Autonomous Navigation with Efficient Image Annotation ／ Samuel O. Folorunsho, William R. Norris
日本語で読む → - 論文ラボオートメーションロボティクス
3Dプリンタ制御シリンジポンプによる試薬の二重同時吐出とイムノクロマト試験紙の作製
3Dプリンタを改造してシリンジポンプを制御し、イムノクロマト試験紙のテストラインとコントロールラインを同時に吐出する低コストな作製手法を提案した。
原題: 3D printer-controlled syringe pumps for dual, active, regulable and simultaneous dispensing of reagents. Manufacturing of immunochromatographic test strips ／ Gabriel Siano, Leandro Peretti, Juan Manuel Marquez 他
日本語で読む → - 論文軌道予測ロボティクス
自動運転車の軌道予測におけるロバスト性に関するサーベイ
自動運転の軌道予測モデルのロバスト性評価・改善手法を、データ分割・摂動・アーキテクチャ変更・学習後調整の観点から整理したサーベイ論文。
原題: A survey on robustness in trajectory prediction for autonomous vehicles ／ Jeroen Hagenus, Frederik Baymler Mathiesen, Julian F. Schumann 他
日本語で読む → - 論文医療ロボティクスロボティクス
脳室内生検のためのハイブリッド二段柔軟脳神経外科ロボットの設計と視覚サーボ制御
脳深部の生検を目指し、二段柔軟ロボットMicroNeuroを開発し、オンライン推定ヤコビアンを用いた視覚サーボと制約付きモデル予測制御で精度と外乱耐性を高めた。
原題: Design and Visual Servoing Control of a Hybrid Dual-Segment Flexible Neurosurgical Robot for Intraventricular Biopsy ／ Jian Chen, Mingcong Chen, Qingxiang Zhao 他
日本語で読む → - 論文占有グリッドロボティクス
レーダー中心の動的占有グリッドによる物体検出
レーダー計測に特化した動的占有グリッドマッピング手法を提案し、Radarscenesデータセットで初のベンチマークを構築した。
原題: Dynamic Occupancy Grids for Object Detection: A Radar-Centric Approach ／ Max Peter Ronecker, Markus Schratter, Lukas Kuschnig 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
言語モデル予測制御による人間フィードバックからの高速学習
人間との対話履歴を遷移モデルとしてLLMに微調整し、モデル予測制御と組み合わせることで、ロボットの教示効率と成功率を向上させるフレームワークLMPCを提案。
原題: Learning to Learn Faster from Human Feedback with Language Model Predictive Control ／ Jacky Liang, Fei Xia, Wenhao Yu 他
日本語で読む → - 論文人間ロボット協調ロボティクス
創造的コラボレーターとしての敵対的ロボット
描画中に紙を動かして妨害するロボット「UnsTable」を開発し、19名の参加者を対象に、敵対的ロボットとの協働がアーティストの創造的思考や機械観に与える影響を調査した。
原題: Adversarial Robots as Creative Collaborators ／ Shayla Lee, Wendy Ju
日本語で読む → - 論文状態推定制御
地上速度と方位測定からの定常一様流れ場のバッチ推定
車両の円軌道運動中のノイズを含む地上速度と方位測定を用いて、定常一様流れ場の速度と方向を推定する3つのバッチ推定法を提案し、シミュレーションと実験で評価した。
原題: Batch Estimation of a Steady, Uniform, Flow-Field from Ground Velocity and Heading Measurements ／ Artur Wolek, James McMahon
日本語で読む → - 論文手術ロボット配置最適化ロボティクス
手術ロボットの最適配置：作業パターン解析に基づく運動学データ駆動型アプローチ
術者の作業パターンを機械学習でクラスタリングし、関節余裕度と可操作性のスコアを予測する多層パーセプトロンで手術ロボットの最適なベース配置を決定する手法を提案した。
原題: Optimizing Base Placement of Surgical Robot: Kinematics Data-Driven Approach by Analyzing Working Pattern ／ Jeonghyeon Yoon, Junhyun Park, Hyojae Park 他
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
適応的エラー検出：少数ショット模倣ポリシーのための新しいタスクとベンチマーク
少数ショット模倣ポリシーの行動エラーを新規環境で検出するタスクを提案し、クロスドメインベンチマークとパターン抽出に基づく手法PrObeを開発した。
原題: AED: Adaptable Error Detection for Few-shot Imitation Policy ／ Jia-Fong Yeh, Kuo-Han Hung, Pang-Chi Lo 他
日本語で読む → - 論文自動運転/エンドツーエンドロボティクス
事前学習済みTransformerと人間ガイド微調整による自動運転のエンドツーエンドナビゲーション
Transformerを組み込んだ方策ネットワークを行動クローニングで事前学習し、人間の指導付き強化学習で微調整することで、自動運転のエンドツーエンド制御の安全性と汎化性能を高める手法を提案した。
原題: Pre-trained Transformer-Enabled Strategies with Human-Guided Fine-Tuning for End-to-end Navigation of Autonomous Vehicles ／ Dong Hu, Chao Huang, Jingda Wu 他
日本語で読む → - 論文BEV画像認識
Zero-BEV: 任意の一人称モダリティをBEVマップへゼロショット投影
幾何学的な逆透視投影とモダリティ変換を分離することで、学習なしに任意の一人称視点モダリティをBEVマップへ投影する手法を提案。
原題: Zero-BEV: Zero-shot Projection of Any First-Person Modality to BEV Maps ／ Gianluca Monaci, Leonid Antsfeld, Boris Chidlovskii 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
非反復リーチングタスクのためのロボットマニピュレータにおける深層強化学習とロバスト低レベル制御の統合
深層強化学習による衝突回避軌道計画と、カッコー探索最適化でゲイン調整する適応制御を組み合わせ、障害物下での非反復リーチングタスクを高精度かつロバストに実現する手法を提案。
原題: Integrating DeepRL with Robust Low-Level Control in Robotic Manipulators for Non-Repetitive Reaching Tasks ／ Mehdi Heydari Shahna, Seyed Adel Alizadeh Kolagar, Jouni Mattila
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
粗から細へのアフォーダンス学習による点群ノイズに頑健な関節物体操作
実世界の点群ノイズに対処するため、遠距離の粗い点群で操作箇所を推定し、近距離の精細な点群で最終動作を決定する2段階のアフォーダンス学習手法を提案した。
原題: Articulated Object Manipulation with Coarse-to-fine Affordance for Mitigating the Effect of Point Cloud Noise ／ Suhan Ling, Yian Wang, Shiguang Wu 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
複数アッカーマン車型ロボットのための分散型生涯経路計画
連続空間で動作する複数の車型ロボットが、生涯にわたり新しいタスクを継続的に処理するための、高性能な集中型・分散型経路計画手法を提案し、シミュレーションと実機で有効性を確認した。
原題: Decentralized Lifelong Path Planning for Multiple Ackerman Car-Like Robots ／ Teng Guo, Jingjin Yu
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