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: 2023/11/1 ／ 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 →- 論文キャリブレーションロボティクス
三軸ホール効果センサを備えたソフトヒンジ型マイクロ走査ミラーのキャリブレーションシステムとアルゴリズム設計
ソフトヒンジ型マイクロ走査ミラーの面外並進を含む姿勢を、低コストな2レーザー式キャリブレーション装置と最適化アルゴリズムで高精度に推定する手法を提案した。
原題: Calibration System and Algorithm Design for a Soft Hinged Micro Scanning Mirror with a Triaxial Hall Effect Sensor ／ Di Wang, Xiaoyu Duan, Shu-Hao Yeh 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
視覚言語基盤モデルをロボット模倣学習に活用するRoboFlamingo
オープンソースの視覚言語モデルOpenFlamingoを基に、単一ステップの視覚言語理解とポリシーヘッドを分離し、模倣学習で微調整するだけでロボット操作を実現するフレームワークを提案。
原題: Vision-Language Foundation Models as Effective Robot Imitators ／ Xinghang Li, Minghuan Liu, Hanbo Zhang 他
日本語で読む → - 論文セグメンテーション・追跡ロボティクス
STOW: 倉庫ピッキングロボットのための未見物体の離散フレームセグメンテーションと追跡
倉庫や家庭での物体再配置において、離散的なフレームから未見物体をセグメンテーションし追跡する新しいパラダイムとTransformerモジュールを提案し、合成・実世界データセットで従来手法を大幅に上回る性能を示した。
原題: STOW: Discrete-Frame Segmentation and Tracking of Unseen Objects for Warehouse Picking Robots ／ Yi Li, Muru Zhang, Markus Grotz 他
日本語で読む → - 論文自己モデリングロボティクス
ロボットが自己のシミュレーションを構築する学習
短い動画データのみから自己教師あり学習でロボットが自身の形態・運動学・制御をモデル化し、動作予測や異常検知、損傷からの復帰を可能にするフレームワークを提案。
原題: Teaching Robots to Build Simulations of Themselves ／ Yuhang Hu, Jiong Lin, Hod Lipson
日本語で読む → - 論文位置推定ロボティクス
アクティブPTZカメラとCNN楕円検出によるマーカーベース位置推定システム
単一のアクティブPTZカメラで円形LEDマーカーを検出・追跡し、合成画像のみで学習したCNNによる楕円検出と不確かさを活用したフィルタで、GPS拒否環境でのUAV位置推定を高精度化した研究。
原題: Marker-Based Localisation System Using an Active PTZ Camera and CNN-Based Ellipse Detection ／ Xueyan Oh, Ryan Lim, Shaohui Foong 他
日本語で読む → - 論文群制御cs.MA
共通運用状況の統合によるマルチエージェント協調の強化
各エージェントが観測・行動・受信メッセージを統合した「共通運用状況（COP）」を構築・共有することで、分布外の初期状態でも頑健に協調できるマルチエージェント強化学習手法を提案し、StarCraft2で有効性を示した。
原題: Enhancing Multi-Agent Coordination through Common Operating Picture Integration ／ Peihong Yu, Bhoram Lee, Aswin Raghavan 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
対話こそが鍵？ロボットの指示理解と実行能力に関する研究
対話履歴からロボットの行動を実行するEDHタスクにマルチトランスフォーマーとBARTを適用し、ベースラインを上回る性能を達成するとともに、個別行動ではなくゲームプランを予測する新タスクを提案した。
原題: Interaction is all You Need? A Study of Robots Ability to Understand and Execute ／ Kushal Koshti, Nidhir Bhavsar
日本語で読む → - 論文VIOロボティクス
PLV-IEKF: 点・線・消失点を用いた一貫性のある視覚慣性オドメトリ
人工環境の構造的特徴である点・線・消失点を不変拡張カルマンフィルタに統合し、システムの一貫性を保ちながら高精度な視覚慣性オドメトリを実現した。
原題: PLV-IEKF: Consistent Visual-Inertial Odometry using Points, Lines, and Vanishing Points ／ Tong Hua, Tao Li, Liang Pang 他
日本語で読む → - 論文適応制御ロボティクス
階層的メタ学習に基づく適応制御器
訓練時に制御可能な外乱と測定不能な潜在外乱を階層的にメタ学習し、変化する環境に高速かつ高精度に適応する制御器HMACを提案した。
原題: Hierarchical Meta-learning-based Adaptive Controller ／ Fengze Xie, Guanya Shi, Michael O'Connell 他
日本語で読む → - 論文VIOロボティクス
PL-CVIO: 点と線の協調型視覚慣性オドメトリ
複数ロボットが点特徴と線特徴を併用し、隣接ロボットが観測した共通の点・線の制約もMSCKFに取り込むことで、低特徴環境でも高精度に自己位置推定する協調VINSを提案。
原題: PL-CVIO: Point-Line Cooperative Visual-Inertial Odometry ／ Yanyu Zhang, Pengxiang Zhu, Wei Ren
日本語で読む → - 論文マルチロボット動作計画ロボティクス
学習した分散ヒューリスティクスによる関節空間マルチロボット動作計画
集中型サンプリング木探索に分散型データ駆動の操舵・距離ヒューリスティクスを組み込み、最大16台のロボットの動作計画を可能にした。
原題: Joint-Space Multi-Robot Motion Planning with Learned Decentralized Heuristics ／ Fengze Xie, Marcus Dominguez-Kuhne, Benjamin Riviere 他
日本語で読む → - 論文キャリブレーション画像認識
SOAC: 時空間オーバーラップを考慮したNeRFによるマルチセンサキャリブレーション
NeRFを用いて複数センサの共通3次元表現を構築し、センサ間で可視領域が重なる部分のみを利用して時空間キャリブレーションを行う手法を提案。自動運転データセットで既存手法より高精度かつ頑健であることを示した。
原題: SOAC: Spatio-Temporal Overlap-Aware Multi-Sensor Calibration using Neural Radiance Fields ／ Quentin Herau, Nathan Piasco, Moussab Bennehar 他
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクス/計算設計ロボティクス
Fin-QD: ソフトグリッパの計算設計フレームワーク — MAP-Elitesと高忠実度FEMの統合
ソフトグリッパの指配置を含む大規模設計空間を対象に、MAP-Elitesと接触ベースFEMを組み合わせ、多様な物体を把持できるグリッパ設計を自動生成するフレームワークを提案した。
原題: Fin-QD: A Computational Design Framework for Soft Grippers: Integrating MAP-Elites and High-fidelity FEM ／ Yue Xie, Xing Wang, Fumiya Iida 他
日本語で読む → - 論文エージェント自動化ロボティクス
ProAgent：RPAからエージェント型プロセス自動化へ
LLMベースのエージェントがワークフローの構築と実行を担う「エージェント型プロセス自動化（APA）」を提唱し、人間の指示からワークフローを組み立てて専門エージェントを調整しながら意思決定するProAgentを実装した論文。
原題: ProAgent: From Robotic Process Automation to Agentic Process Automation ／ Yining Ye, Xin Cong, Shizuo Tian 他
日本語で読む → - 論文環境適応ロボットロボティクス
GREEMA：環境材料を食べて成長する土砂災害対応ロボットの提案と実験的検証
運搬時は軽量コンパクトで、現場で水や土砂などの環境材料を取り込んで構造とし、移動しながら除去する成長型ロボットGREEMAを提案し、水吸収ポリマーで遊泳するフィン型と土を食べて剛性を高めるアーム型の2種類を開発・実験検証した。
原題: GREEMA: Proposal and Experimental Verification of Growing Robot by Eating Environmental MAterial for Landslide Disaster ／ Yusuke Tsunoda, Yuya Sato, Koichi Osuka
日本語で読む → - 論文報酬学習ロボティクス
CLIP-Motion: 連続観測を用いたロボット動作の報酬関数学習
CLIPベースのモデルで連続する2つの観測からその間の動作を推定し、ロボット動作の報酬関数を学習する手法を提案。
原題: CLIP-Motion: Learning Reward Functions for Robotic Actions Using Consecutive Observations ／ Xuzhe Dang, Stefan Edelkamp
日本語で読む → - 論文移動ロボット制御ロボティクス
安全な一輪車制御のための総旋回量と運動範囲予測
一輪車の角度フィードバック線形化制御において、総旋回努力量を状態とゲインから解析的に求め、スパイラル振動を避ける条件と正確な三角形運動範囲を導出した。
原題: Total Turning and Motion Range Prediction for Safe Unicycle Control ／ Abdulla Tarshahani, Aykut İşleyen, Ömür Arslan
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
跳ぶ前に見よ：ロボット視覚言語計画におけるGPT-4Vの能力を解き明かす
視覚言語モデルを活用し、知覚情報を直接統合して長期的なロボットタスク計画を生成するViLaを提案。実機・シミュレーションで既存のLLMベース計画手法を上回る性能を示した。
原題: Look Before You Leap: Unveiling the Power of GPT-4V in Robotic Vision-Language Planning ／ Yingdong Hu, Fanqi Lin, Tong Zhang 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
柔軟なマルチエージェントタスク割り当てのための自然言語インターフェースに向けて
大規模言語モデルを用いて自然言語の指示を制約に変換し、MILPベースのタスク割り当てシステムを非技術者でも柔軟に操作できるインターフェースを提案した。
原題: Towards A Natural Language Interface for Flexible Multi-Agent Task Assignment ／ Jake Brawer, Kayleigh Bishop, Bradley Hayes 他
日本語で読む → - 論文自動運転シミュレーションロボティクス
交通ルールを強化する閉ループ学習による現実的な交通エージェント
模倣学習と強化学習を組み合わせ、交通ルール遵守を制約として専門家の運転を再現する閉ループ学習手法を提案し、現実的で一般化可能な交通シミュレーションを実現した。
原題: Learning Realistic Traffic Agents in Closed-loop ／ Chris Zhang, James Tu, Lunjun Zhang 他
日本語で読む → - 論文物体ナビゲーションロボティクス
スキルベース視覚物体ナビゲーションのための対話型セマンティックマップ表現
屋内環境での物体ナビゲーションに向けて、エージェントの対話中に形成されるセマンティックマップ表現を提案し、強化学習と地図ベース計画を組み合わせたSkillTronを実装した。
原題: Interactive Semantic Map Representation for Skill-based Visual Object Navigation ／ Tatiana Zemskova, Aleksei Staroverov, Kirill Muravyev 他
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
ハイパーネットワーク生成の安定ダイナミクスモデルによるスケーラブルで効率的な継続的模倣学習
ハイパーネットワークで安定な神経ODEとリアプノフ関数を生成し、複数タスクを継続的に学習・保持する模倣学習手法を提案。訓練時間をO(N²)からO(N)に削減した。
原題: Scalable and Efficient Continual Learning from Demonstration via a Hypernetwork-generated Stable Dynamics Model ／ Sayantan Auddy, Jakob Hollenstein, Matteo Saveriano 他
日本語で読む → - 論文運転行動認識ロボティクス
空間充填曲線を用いた自動車の運転操作検出の系統的評価
GPSを使わずに車両の加速度時系列データをZ-orderやHilbert曲線で符号化し、ラウンドアバウト通過操作を検出する手法を評価した。
原題: Systematic Evaluation of Applying Space-Filling Curves to Automotive Maneuver Detection ／ Christian Berger, Beatriz Cabrero-Daniel, M. Cagri Kaya 他
日本語で読む → - 論文VIOロボティクス
下向きカメラとIMUを用いたホモグラフィ初期化と動的重み付けアルゴリズム
下向きカメラ搭載の小型無人機において、離陸時のホモグラフィ初期化と飛行中の動的な視覚残差重み付けにより、VIOの初期化失敗と累積ドリフトを改善する手法を提案した。
原題: Homography Initialization and Dynamic Weighting Algorithm Based on a Downward-Looking Camera and IMU ／ Bo Dong, Yongkang Tao, Deng Peng 他
日本語で読む → - 論文配送最適化cs.MA
複数拠点からのフラッシュ配送問題における車両数決定：アムステルダムでのケーススタディ
数分単位での配送が求められるフラッシュ配送において、個々の配送要求をグループ化し、車両やロボットの運用計画を最適化することで、必要な車両台数を決定する手法を提案した。
原題: Fleet Sizing for the Flash Delivery Problem from Multiple Depots a Case Study in Amsterdam ／ Maximilian Kronmueller, Andres Fielbaum, Javier Alonso-Mora
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
CISRU: 複雑なローバ間・宇宙飛行士-ローバ間インタラクションを可能にするロボティクスソフトウェアスイート
CISRUプロジェクトでは、惑星探査ロボット向けに、プラットフォームに依存せず、ローバ同士や宇宙飛行士とローバが複雑なタスクで協調できるソフトウェアスイートを開発した。AIによる知覚やマルチエージェント自律計画を活用している。
原題: CISRU: a robotics software suite to enable complex rover-rover and astronaut-rover interaction ／ Silvia Romero-Azpitarte, Alba Guerra, Mercedes Alonso 他
日本語で読む → - 論文衝突回避ロボティクス
歩行者環境における電動キックボードの能動的衝突回避システム
LSTMと状態精緻化モジュールで歩行者の軌道を予測し、電動キックボードの衝突回避と経路計画を行うシステムを提案した研究。
原題: Active Collision Avoidance System for E-Scooters in Pedestrian Environment ／ Xuke Yan, Dan Shen
日本語で読む → - 論文マイクロマニピュレーションロボティクス
多機能マイクロマニピュレーションのための応答性ハイドロゲルベースのモジュラーマイクロロボット
刺激応答性ハイドロゲル製の嵌合部品と交換可能なエンドエフェクタを備えたモジュラーマイクロロボットを開発し、異なる微細操作タスクを実現した。
原題: Responsive Hydrogel-based Modular Microrobots for Multi-functional Micromanipulation ／ Liyuan Tan, David J. Cappelleri
日本語で読む → - 論文物体探索ナビゲーションロボティクス
効率的な物体ゴールナビゲーションのための確率的物体位置(POLo)スコア推定
3D物体確率マップに基づくPOLoスコアで探索を効率化し、それを近似するニューラルネットPOLoNetを提案。OVMM 2023チャレンジで既存手法を大きく上回った。
原題: Probable Object Location (POLo) Score Estimation for Efficient Object Goal Navigation ／ Jiaming Wang, Harold Soh
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
OpenMORE: ROSにおけるサンプリングベース経路再計画のためのオープンソースツール
ROS上でサンプリングベースの経路再計画アルゴリズムを実行・統合・ベンチマークするためのオープンソースC++ライブラリOpenMOREを提案した。
原題: OpenMORE: an open-source tool for sampling-based path replanning in ROS ／ Cesare Tonola, Manuel Beschi, Marco Faroni 他
日本語で読む →