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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: 2023/3/1 ／ 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 →- 論文マニピュレーションロボティクス
触覚から生まれる器用さ：ロボット遊びによる触覚表現の自己教師あり事前学習
ロボットの遊びデータで触覚表現を自己教師あり学習し、視覚と組み合わせることで、多指ハンドの繊細な操作タスクを従来の視覚・トルクベース手法より平均1.7倍の成功率で実現した。
原題: Dexterity from Touch: Self-Supervised Pre-Training of Tactile Representations with Robotic Play ／ Irmak Guzey, Ben Evans, Soumith Chintala 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
安定性を保証する反応的歩容合成：静的・動的障害物下での動的歩行
周期的な歩行運動を行うロボットが、静的・動的障害物を避けながら安定して移動できるよう、動的運動プリミティブ（DMP）を切り替える計画手法を提案し、安定性を保証する条件を導出した。
原題: Reactive Gait Composition with Stability: Dynamic Walking amidst Static and Moving Obstacles ／ Kunal Sanjay Narkhede, Mohamad Shafiee Motahar, Sushant Veer 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
四足ロボットの最適バウンディング歩容に関するエネルギー解析
四足ロボットA1の全身モデルと4種類の非対称歩容を構築し、軌道最適化により各歩容のエネルギー消費を比較した結果、2つの飛行相を持つバウンディングが広い速度域で最も高効率であることを示した。
原題: Energetic Analysis on the Optimal Bounding Gaits of Quadrupedal Robots ／ Yasser G. Alqaham, Jing Cheng, Zhenyu Gan
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
深層強化学習によるマルチUAV適応経路計画
UAVチームが地形を効率的に監視できるよう、反事実ベースラインを用いた深層強化学習による協調的な情報経路計画手法を提案した。
原題: Multi-UAV Adaptive Path Planning Using Deep Reinforcement Learning ／ Jonas Westheider, Julius Rückin, Marija Popović
日本語で読む → - 論文視覚オドメトリロボティクス
仮想逆透視投影マッピングによる姿勢と運動の同時推定
地面移動ロボットに搭載した単眼カメラを用い、仮想逆透視投影マッピングを導入した幾何学的バンドル調整により、累積誤差なく姿勢と運動を同時に高精度推定する手法を提案した。
原題: Virtual Inverse Perspective Mapping for Simultaneous Pose and Motion Estimation ／ Masahiro Hirano, Taku Senoo, Norimasa Kishi 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
マルチエージェント強化学習による多腕ロボットの果実収穫タスク計画
4本腕の収穫ロボットの作業効率を高めるため、タスク計画をマルコフゲームとして定式化し、マルチエージェント強化学習で計画ネットワークを訓練する手法を提案した。
原題: Multi-Arm Robot Task Planning for Fruit Harvesting Using Multi-Agent Reinforcement Learning ／ Tao Li, Feng Xie, Ya Xiong 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
電流フィードバックを用いたヒューマノイドの二足歩行学習
トルク追従誤差によるsim2realギャップを、シミュレーションで劣化させたトルク追従と実機の電流フィードバック活用で克服し、HRP-5Pで二足歩行を実現した。
原題: Learning Bipedal Walking for Humanoids with Current Feedback ／ Rohan Pratap Singh, Zhaoming Xie, Pierre Gergondet 他
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
運転支援のための連続リスク指標
衝突リスクを評価する3つのモデルベース指標（TTC拡張、ガウス分布、生存分析）を比較し、生存分析が早期検出と誤検出低減に優れることを示した。
原題: Continuous Risk Measures for Driving Support ／ Julian Eggert, Tim Puphal
日本語で読む → - 論文強化学習機械学習
探索のための目標計画
目標条件付き強化学習において、訓練時の目標設定を直接最適化することで探索を効率化する手法PEGを提案し、迷路探索やブロック積み上げタスクで有効性を示した。
原題: Planning Goals for Exploration ／ Edward S. Hu, Richard Chang, Oleh Rybkin 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
One-4-All: 身体性ナビゲーションのためのニューラルポテンシャル場
自己教師あり学習と多様体学習を用いて、グラフを使わず画像埋め込み上のポテンシャル関数を貪欲に最小化することで、画像で目標を指定する長距離ナビゲーションを実現した。
原題: One-4-All: Neural Potential Fields for Embodied Navigation ／ Sacha Morin, Miguel Saavedra-Ruiz, Liam Paull
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
自然環境におけるマルチロボット分位点推定の研究
湖の藻類濃度分析を例に、複数ドローンで分布の分位点を推定する際のチーム規模や初期位置・通信などの影響を調査した。
原題: A Study on Multirobot Quantile Estimation in Natural Environments ／ Isabel M. Rayas Fernández, Christopher E. Denniston, Gaurav S. Sukhatme
日本語で読む → - 論文自己位置推定ロボティクス
FusionLoc: マルチヘッド自己注意機構を用いたカメラ-2D LiDAR融合による配膳ロボットのエンドツーエンド自己位置再推定
カメラ画像と2D LiDAR点群をマルチヘッド自己注意機構で融合し、配膳ロボットの位置姿勢をエンドツーエンドで再推定する手法を提案した論文。
原題: FusionLoc: Camera-2D LiDAR Fusion Using Multi-Head Self-Attention for End-to-End Serving Robot Relocalization ／ Jieun Lee, Hakjun Lee, Jiyong Oh
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
PuSHR: 非把持物体の再配置を行うマルチロボットシステム
オフラインで押しタスクと軌道を最適割当し、オンラインで分散制御により追従することで、車型ロボット群が物体を協調的に再配置するシステムを構築した。
原題: PuSHR: A Multirobot System for Nonprehensile Rearrangement ／ Sidharth Talia, Arnav Thareja, Christoforos Mavrogiannis 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
複数UAVによる分散照明を伴う自律空中撮影
複数のドローンが照明と撮影を分担し、障害物を避けながらリアルタイムで撮影経路を計画する自律空中撮影システムを提案した。
原題: Autonomous Aerial Filming With Distributed Lighting by a Team of Unmanned Aerial Vehicles ／ Vít Krátký, Alfonso Alcántara, Jesús Capitán 他
日本語で読む → - 論文強化学習機械学習
選好トランスフォーマー：人間の選好をトランスフォーマーでモデル化する強化学習
人間の選好に基づく強化学習において、非マルコフ的報酬の重み付き和として選好をモデル化するトランスフォーマーアーキテクチャを提案し、実人間の選好を用いた制御タスクで従来法を上回る性能を示した。
原題: Preference Transformer: Modeling Human Preferences using Transformers for RL ／ Changyeon Kim, Jongjin Park, Jinwoo Shin 他
日本語で読む → - 論文VLA自然言語
少ない人間データで自然言語を線形時相論理へ翻訳するロボットタスク仕様学習
LLMで合成した自然言語コマンドデータを用いて翻訳器を微調整し、制約付きデコーディングで構文的に正しいLTL仕様を生成することで、わずかな人間注釈でも高精度に自然言語からLTLへの変換を実現した。
原題: Data-Efficient Learning of Natural Language to Linear Temporal Logic Translators for Robot Task Specification ／ Jiayi Pan, Glen Chou, Dmitry Berenson
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
具現化エージェントは「猫型マグカップ」を見つけられるか？LLM誘導探索によるゼロショット物体ナビゲーション
大規模言語モデルの常識推論を活用して未知環境で特定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LGXを提案し、RoboTHORで成功率を27%以上改善、実世界実験でも有効性を示した。
原題: Can an Embodied Agent Find Your "Cat-shaped Mug"? LLM-Guided Exploration for Zero-Shot Object Navigation ／ Vishnu Sashank Dorbala, James F. Mullen, Dinesh Manocha
日本語で読む → - 論文磁気ロボット制御ロボティクス
外部永久磁石による2台の磁気ロボットの独立制御：実現可能性検討
複数の外部永久磁石の姿勢を最適化することで、同一作業空間内の2台の磁気ロボットを独立に位置・姿勢制御できるか検討し、シミュレーションで軌道追従精度を評価した。
原題: Independent Control of Two Magnetic Robots using External Permanent Magnets: A Feasibility Study ／ Joshua Davy, Tomas da Veiga, Giovanni Pittiglio 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
深層マルチエージェント強化学習による分散型異種UAV群の複数目標追跡
MADDPGを改良し、異種ロールとVoronoiベースの報酬設計で、複数の回避目標の追跡と探索を両立する分散型UAV群制御を実機検証した。
原題: Multi-Target Pursuit by a Decentralized Heterogeneous UAV Swarm using Deep Multi-Agent Reinforcement Learning ／ Maryam Kouzeghar, Youngbin Song, Malika Meghjani 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
視覚サーボと力覚フィードバックによる柔軟な歯車組立
YOLOによる粗位置推定と深層強化学習による挿入を組み合わせ、力覚フィードバックで遷移する歯車組立手法を提案し、0.3mmの精度で平均15秒の組立を実現した。
原題: Flexible Gear Assembly With Visual Servoing and Force Feedback ／ Junjie Ming, Daniel Bargmann, Hongpeng Cao 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
NoisyNetマルチエージェント深層Q学習による車群追い越し制御
車車間通信で連携する自動運転車群の追い越しを実現するため、NoisyNetで探索を改善したマルチエージェント深層Q学習と専用報酬関数を提案し、様々な交通密度で安全な追い越しに成功した。
原題: Multi-vehicle Platoon Overtaking Using NoisyNet Multi-Agent Deep Q-Learning Network ／ Lv He
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
視覚と言語によるマニピュレーションのための物体命名
対象物体にあらかじめ名前を付けて外観と共に記憶させることで、曖昧な自然言語指示でも物体を特定しやすくし、操作タスクの成功率を31%向上させた。
原題: Naming Objects for Vision-and-Language Manipulation ／ Tokuhiro Nishikawa, Kazumi Aoyama, Shunichi Sekiguchi 他
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
多屈曲成長型膨張ビームロボットのための受動的形状ロック
ソフト成長ロボットに受動的な面ファスナー式形状ロック機構を導入し、空気圧や電気入力なしで屈曲形状を保持できるようにした研究。
原題: Passive Shape Locking for Multi-Bend Growing Inflated Beam Robots ／ Rianna Jitosho, Sofia Simon-Trench, Allison M. Okamura 他
日本語で読む → - 論文3D物体検出画像認識
X³KD: マルチカメラ3D物体検出のためのモダリティ・タスク・ステージを横断する知識蒸留
マルチカメラ3D物体検出の精度向上のため、視点変換前後の特徴量や出力に対して、LiDAR教師モデルやインスタンスセグメンテーション教師を用いた知識蒸留を段階的に適用するフレームワークを提案。
原題: X$^3$KD: Knowledge Distillation Across Modalities, Tasks and Stages for Multi-Camera 3D Object Detection ／ Marvin Klingner, Shubhankar Borse, Varun Ravi Kumar 他
日本語で読む → - 論文VLA画像認識
Meta-Explore: シーン物体スペクトルに基づく探索的階層型視覚言語ナビゲーション
視覚言語ナビゲーションにおいて、誤った行動から回復するために、未訪問だが観測可能な状態から有望な局所目標を選ぶ活用ポリシーと、物体配置を周波数領域で表現するシーン物体スペクトル(SOS)を組み合わせた階層型手法を提案。
原題: Meta-Explore: Exploratory Hierarchical Vision-and-Language Navigation Using Scene Object Spectrum Grounding ／ Minyoung Hwang, Jaeyeon Jeong, Minsoo Kim 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
3Dプリントされたフォーム状センサーを用いた3次元床反力推定のためのソフトインソール
4つの3Dプリント軟質フォームセンサーをインソールに組み込み、Hammerstein-Wienerモデルで3次元床反力を推定。市販FSRと機械学習を用いた従来研究と同等以上の精度を達成した。
原題: Soft insoles for estimating 3D ground reaction forces using 3D printed foam-like sensors ／ Nick Willemstein, Saivimal Sridar, Herman van der Kooij 他
日本語で読む → - 論文オフライン強化学習機械学習
ランダムフレーム欠落下でのDecision Transformer
オフライン強化学習において、フレーム欠落に頑健なDeFogを提案し、欠落率90%でも高性能を維持する。
原題: Decision Transformer under Random Frame Dropping ／ Kaizhe Hu, Ray Chen Zheng, Yang Gao 他
日本語で読む → - 論文農業ロボティクスロボティクス
自動除草プラットフォームのための可変自律性アプローチ
機械除草ロボットARWACのシステム設計と処理パイプラインを示し、ユーザーの信頼に応じて自律性を調整するラダーを提案した論文。
原題: A Variable Autonomy approach for an Automated Weeding Platform ／ Ionut Moraru, Tsvetan Zhivkov, Shaun Coutts 他
日本語で読む → - 論文検証/ニューロシンボリック制御
学習制御システムの時相論理性質検証へのニューロシンボリック手法
STL仕様をReLUニューラルネットに変換し、ニューラルネット制御系のSTL検証を到達可能性問題に帰着させる手法を提案。一般活性化関数にはリプシッツ定数に基づく健全かつ完全な検証法を提示。
原題: A Neurosymbolic Approach to the Verification of Temporal Logic Properties of Learning enabled Control Systems ／ Navid Hashemi, Bardh Hoxha, Tomoya Yamaguchi 他
日本語で読む → - 論文シーン再配置ロボティクス
人間とロボットの共活動のための屋内家具配置最適化
SUNCGとConceptNetから抽出した空間的・意味的共起関係を利用し、人間の活動を損なわずにロボットの可動空間と到達可能物体を増やす家具配置を最適化するフレームワークを提案した。
原題: Rearrange Indoor Scenes for Human-Robot Co-Activity ／ Weiqi Wang, Zihang Zhao, Ziyuan Jiao 他
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