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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: 2023/10/1 ／ 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 →- 論文車線検出画像認識
CLRNetの再現：車線検出のためのクロスレイヤー改良ネットワーク
CLRNetの再現実験を行い、高レベルと低レベルの特徴を活用する車線検出手法の有効性を検証した。
原題: [Re] CLRNet: Cross Layer Refinement Network for Lane Detection ／ Viswesh N, Kaushal Jadhav, Avi Amalanshu 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
軌道生成による汎用ツール使用スキルの学習
ツールの点群列として使用軌道を生成するモデルを学習し、未知のツールでも変形物体を操作できるようにした研究。
原題: Learning Generalizable Tool-use Skills through Trajectory Generation ／ Carl Qi, Yilin Wu, Lifan Yu 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
動的環境向けモジュラー多段階再計画TAMPフレームワーク
サンプリングベースTAMPの確率的完全性と反応的再計画の堅牢性を組み合わせ、干渉や制御誤差がある動的環境でもロボットの作業計画をリアルタイムに再構成するMMRFを提案し、積み重ね・並べ替えタスクで有効性を示した。
原題: Modular Multi-Level Replanning TAMP Framework for Dynamic Environment ／ Tao Lin, Chengfei Yue, Ziran Liu 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
DRIFT: 深層強化学習による知的浮遊プラットフォームの軌道制御
深層強化学習を用いて、シミュレーションと実環境の両方で浮遊プラットフォームを制御するスイートを開発し、不確実な環境下での精密な軌道制御を実現した。
原題: DRIFT: Deep Reinforcement Learning for Intelligent Floating Platforms Trajectories ／ Matteo El-Hariry, Antoine Richard, Vivek Muralidharan 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
通過可能障害物のある環境での大規模言語・視覚言語モデルを用いた対話型ナビゲーション
GPT-3.5とGrounding DINOを使い、カーテンや草などの通過可能な障害物を認識してLiDAR点群を分割し、行動を考慮したコストマップで経路計画を行う対話型ナビゲーション手法を提案した。
原題: Interactive Navigation in Environments with Traversable Obstacles Using Large Language and Vision-Language Models ／ Zhen Zhang, Anran Lin, Chun Wai Wong 他
日本語で読む → - 論文音楽ロボットロボティクス
アテンションTransformerネットワークによるドラム演奏ロボットの改良
アテンション機構に基づく視覚Transformerネットワークを用いて、ドラム演奏ロボットが自動で楽曲の採譜を行えるようにし、ドラム音分類の性能を向上させた研究。
原題: Improving Drumming Robot Via Attention Transformer Network ／ Yang Yi, Zonghan Li
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
片手で複数物体を把持する
多指ロボットハンドで卓上から複数物体を同時に把持する二段階手法MultiGraspを提案し、二物体把持で44.13%の成功率を達成した。
原題: Grasp Multiple Objects with One Hand ／ Yuyang Li, Bo Liu, Yiran Geng 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
ArUcoマーカーを用いた定量的表面触覚センサの設計と開発
ArUcoマーカーをゲル層に埋め込み、カメラによる姿勢推定から触覚センサの変形量をリアルタイムに定量化する新しいセンサを設計・試作し、性能を実験的に検証した。
原題: Towards Design and Development of an ArUco Markers-Based Quantitative Surface Tactile Sensor ／ Ozdemir Can Kara, Charles Everson, Farshid Alambeigi
日本語で読む → - 論文VLA機械学習
Transformerエージェントのためのクロスエピソードカリキュラム
複数エピソードの経験をTransformerのコンテキストに配置するカリキュラム学習手法を提案し、強化学習と模倣学習の両方で性能と汎化を向上させた。
原題: Cross-Episodic Curriculum for Transformer Agents ／ Lucy Xiaoyang Shi, Yunfan Jiang, Jake Grigsby 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
変形可能なシートを用いたマルチロボットシステムによる物体輸送の順運動学
変形可能なシートを担体として複数の移動ロボットで物体を運ぶ系に対し、仮想可変ケーブルモデルと制約付き二次計画を用いて順運動学を定式化し、物体の取り得る位置を解析的に求める手法を提案した。
原題: Forward Kinematics of Object Transporting by a Multi-Robot System with a Deformable Sheet ／ Jiawei Hu, Wenhang Liu, Jingang Yi 他
日本語で読む → - 論文協調知覚画像認識
自動運転のための路側LiDAR配置最適化
路側LiDARの配置を最適化するため、知覚性能の向上量に基づく貪欲法と、単一フレームから知覚能力を予測するモデルを提案し、CARLAでデータセットを構築した。
原題: Optimizing the Placement of Roadside LiDARs for Autonomous Driving ／ Wentao Jiang, Hao Xiang, Xinyu Cai 他
日本語で読む → - 論文安全・規制ロボティクス
英国の原子力環境で使用する自律システムの安全ケース
英国の原子力施設でAI搭載自律ロボットを展開するための安全ケースの開発プロセスを概説し、仮想ロボットの安全ケースを提示した。
原題: Autonomous Systems' Safety Cases for use in UK Nuclear Environments ／ Christopher R. Anderson, Louise A. Dennis
日本語で読む → - 論文行動計画cs.MA
制約プログラミングによる安全でロバストなロボット行動計画
制約ベース計画手法Tumatoを拡張し、行動の非決定論的結果を扱えるようにして、不確実な環境でも安全に目標を達成する方策を生成できるようにした。
原題: Safe and Robust Robot Behavior Planning via Constraint Programming ／ Jan Vermaelen, Tom Holvoet
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
最適輸送による観察からの模倣学習
学習者と専門家の状態軌道間のワッサースタイン距離に基づく報酬を、学習モデルや敵対的学習なしで生成する簡素化された観察からの模倣学習手法を提案し、連続制御タスクで専門家レベルの性能を達成した。
原題: Imitation Learning from Observation through Optimal Transport ／ Wei-Di Chang, Scott Fujimoto, David Meger 他
日本語で読む → - 論文SLAM機械学習
SLAMのための高レベル意味関係概念の学習
グラフニューラルネットワークを用いて、低レベル因子グラフから部屋や壁といった高レベルの意味関係概念を推論する手法を提案し、SLAMの精度を向上させた。
原題: Learning High-level Semantic-Relational Concepts for SLAM ／ Jose Andres Millan-Romera, Hriday Bavle, Muhammad Shaheer 他
日本語で読む → - 論文耐故障制御ロボティクス
プロペラ損傷の推定と適応から耐故障制御へ：クアッドロータのレジリエンス強化
プロペラ損傷を検知・補償するL1適応制御を提案し、損傷が深刻な場合は耐故障制御へシームレスに移行することで、クアッドロータの安全な飛行を実現した。
原題: From Propeller Damage Estimation and Adaptation to Fault Tolerant Control: Enhancing Quadrotor Resilience ／ Jeffrey Mao, Jennifer Yeom, Suraj Nair 他
日本語で読む → - 論文動作計画ロボティクス
両腕RRT動作計画を1秒で安全検証
多項式で表された動作計画が衝突しないことを、Sums-of-Squares最適化を用いて厳密かつ高速に証明する手法を提案し、12自由度の両腕動作計画を約1秒で検証した。
原題: Certifying Bimanual RRT Motion Plans in a Second ／ Alexandre Amice, Peter Werner, Russ Tedrake
日本語で読む → - 論文モーションプランニングロボティクス
可視グラフのクリーク被覆による少数の凸集合でのロボット配置空間の近似
サンプリングで可視グラフを作りそのクリーク被覆から相互可視なサンプル群をクラスタ化し、少数の大きな凸ポリトープで自由配置空間を効率的に近似する手法を提案した。
原題: Approximating Robot Configuration Spaces with few Convex Sets using Clique Covers of Visibility Graphs ／ Peter Werner, Alexandre Amice, Tobia Marcucci 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
動的トポロジカルグラフと混合整数計画法を用いた異種ロボットチームの不確実性対応計画
不確実な環境で偵察車と運搬車からなる異種ロボットチームを協調させるため、動的トポロジカルグラフと混合整数計画法でリアルタイム再計画を可能にした。
原題: Uncertainty-Aware Planning for Heterogeneous Robot Teams using Dynamic Topological Graphs and Mixed-Integer Programming ／ Cora A. Duggan, Kevin C. Wolfe, Bradley Woosley 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
DiPPeR: 拡散モデルを用いた脚式ロボット向け2D経路計画
拡散モデルを活用し、四足歩行ロボットのための高速な2D経路計画フレームワークを提案。地図画像から経路を生成し、実機のSpotやGo1で検証した。
原題: DiPPeR: Diffusion-based 2D Path Planner applied on Legged Robots ／ Jianwei Liu, Maria Stamatopoulou, Dimitrios Kanoulas
日本語で読む → - 論文マニピュレーション画像認識
ContactGen：把持生成のための生成的接触モデリング
物体中心の接触表現ContactGenを提案し、条件付き生成モデルで接触マップ・部位マップ・方向マップを予測して多様で幾何学的に実現可能な人間の把持を生成する手法。
原題: ContactGen: Generative Contact Modeling for Grasp Generation ／ Shaowei Liu, Yang Zhou, Jimei Yang 他
日本語で読む → - 論文モジュール型ロボットロボティクス
モジュール型再構成ロボットの解読：機構と設計に関するサーベイ
1985年から2023年までのモジュール型再構成ロボット（MRR）のハードウェアと設計を網羅的に調査し、コネクタ・アクチュエータ・同質性の3要素からなる統一的な枠組みを提案して分類と展望を整理したサーベイ論文。
原題: Decoding Modular Reconfigurable Robots: A Survey on Mechanisms and Design ／ Guanqi Liang, Di Wu, Yuxiao Tu 他
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクス/把持ロボティクス
精密把持におけるソフトフィンガーの回転安定性
ソフトロボットフィンガーの滑りと動的回転安定性をモデル化し、接触面積や剛性が把持力に与える影響を明らかにして、空気圧フィンガーで検証した。
原題: Soft finger rotational stability for precision grasps ／ Hun Jang, Valentyn Petrichenko, Joonbum Bae 他
日本語で読む → - 論文自動運転テストcs.SE
DeepQTest: 強化学習と実世界気象データによる自動運転システムのテスト
強化学習（Deep Q-Learning）と実世界の気象データを組み合わせ、自動運転システムの異常挙動を引き起こしやすい現実的な環境シナリオを自動生成するテスト手法を提案した論文。
原題: DeepQTest: Testing Autonomous Driving Systems with Reinforcement Learning and Real-world Weather Data ／ Chengjie Lu, Tao Yue, Man Zhang 他
日本語で読む → - 論文強化学習機械学習
絶対方策最適化
最悪ケースの性能下限を保証しつつ単調改善を実現する新しい目的関数と、その実用的アルゴリズムAPO/PAPOを提案し、連続制御とAtariで性能を向上させた。
原題: Absolute Policy Optimization ／ Weiye Zhao, Feihan Li, Yifan Sun 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
複数充電拠点を持つバッテリー制約ロボットのエネルギー考慮型経路計画
複数の充電拠点がある環境で、バッテリー切れを防ぎつつ全タスク地点を訪問する経路計画問題に対し、O(log D)近似アルゴリズムとヒューリスティック改善を提案し、ILPと比較評価した。
原題: Energy-Aware Route Planning for a Battery-Constrained Robot with Multiple Charging Depots ／ Ahmad Bilal Asghar, Pratap Tokekar
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
多制約最適性下での局所ナビゲーションのための多様なスキル学習
四足ロボットの局所ナビゲーションにおいて、複数の報酬制約を課しながら多様なポリシーを学習する手法を提案し、実機で障害物を越える俊敏な行動を実現した。
原題: Learning Diverse Skills for Local Navigation under Multi-constraint Optimality ／ Jin Cheng, Marin Vlastelica, Pavel Kolev 他
日本語で読む → - 論文自動運転/強化学習ロボティクス
TD3強化学習による自動運転車のT字路ナビゲーション
TD3強化学習を用いた単一エージェント手法で、密集交通下のT字路を安全かつ効率的に走行する自動運転車を実現し、CARLA上で従来手法より遅延・衝突・コストを改善した。
原題: Deep Reinforcement Learning for Autonomous Vehicle Intersection Navigation ／ Badr Ben Elallid, Hamza El Alaoui, Nabil Benamar
日本語で読む → - 論文VLA画像認識
Octopus: 環境フィードバックを活用した身体性視覚言語プログラマ
視覚と言語の目標から実行可能なコードを生成し、計画と実世界操作のギャップを埋める身体性エージェントを提案。環境フィードバックを用いた強化学習で意思決定を改善。
原題: Octopus: Embodied Vision-Language Programmer from Environmental Feedback ／ Jingkang Yang, Yuhao Dong, Shuai Liu 他
日本語で読む → - 論文人工筋肉/制御ロボティクス
機械学習による熱駆動人工筋肉の精密位置制御と温度調整
ナイロン人工筋肉の位置を外部センサーなしで制御するため、機械学習を用いた定電力開ループ制御器を構築した。物理ベースのノイズ除去データで学習し、ヒステリシスの有無に関わらず多様な熱駆動人工筋肉に適用可能である。
原題: Machine Learning-Enabled Precision Position Control and Thermal Regulation in Advanced Thermal Actuators ／ Seyed Mo Mirvakili, Ehsan Haghighat, Douglas Sim
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