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: 2023/3/1 ／ 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
シーン埋め込みを活用した潜在空間での勾配ベース動作計画
学習済みシーン埋め込みとロボットマニピュレータの生成モデルを用いて潜在空間で動作計画を最適化し、衝突チェックを効率的に行うことで、複雑な実環境でも高速な閉ループ計画を可能にした。
原題: Leveraging Scene Embeddings for Gradient-Based Motion Planning in Latent Space ／ Jun Yamada, Chia-Man Hung, Jack Collins 他
日本語で読む → - 論文自動運転/行動計画ロボティクス
複雑な運転状況におけるリスクモデルを用いた重要度フィルタリング
自動運転車が混雑した都市で多数のエージェントに対処する際、重要でないエージェントをリスクモデルでフィルタリングし、計算効率を向上させる手法を比較・提案した論文。
原題: Importance Filtering with Risk Models for Complex Driving Situations ／ Tim Puphal, Raphael Wenzel, Benedict Flade 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
SocialGym 2.0：共有空間におけるマルチエージェント社会ロボットナビゲーションのためのシミュレータ
複数のロボットが人間と共存する複雑な環境でナビゲーションするためのマルチエージェント強化学習シミュレータを開発し、ベンチマークと評価指標を提供する。
原題: SOCIALGYM 2.0: Simulator for Multi-Agent Social Robot Navigation in Shared Human Spaces ／ Zayne Sprague, Rohan Chandra, Jarrett Holtz 他
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UAV追跡画像認識
信頼性の高いUAV追跡のための連続性を考慮した潜在フレーム間情報マイニング
隣接フレーム間に有効な潜在フレームを生成するネットワークと位置連続性Transformerを組み合わせ、遮蔽やアスペクト比変化に強いUAV追跡フレームワークを提案した。
原題: Continuity-Aware Latent Interframe Information Mining for Reliable UAV Tracking ／ Changhong Fu, Mutian Cai, Sihang Li 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 → - 論文動作計画ロボティクス
非線形計画法によるコンフィギュレーション空間内の凸衝突回避領域の拡張
IRISを拡張し、非線形最適化を用いてコンフィギュレーション空間内で凸かつ衝突のない領域を生成するIRIS-NPを提案。双腕マニピュレータへの適用可能性を示す。
原題: Growing Convex Collision-Free Regions in Configuration Space using Nonlinear Programming ／ Mark Petersen, Russ Tedrake
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 → - 論文ナビゲーションロボティクス
混雑した動的・不確実環境における安全な階層型ナビゲーション
動的ギャップ分析と軌道最適化による計画器と、リアルタイムで安全を監視・修正する安全集合アルゴリズムを組み合わせ、混雑した不確実環境で衝突を避けながら移動する階層型ナビゲーション手法を提案した論文。
原題: Safe Hierarchical Navigation in Crowded Dynamic Uncertain Environments ／ Hongyi Chen, Shiyu Feng, Ye Zhao 他
日本語で読む → - 論文屋内測位ロボティクス
産業5.0に向けたWi-Fiと機械学習による屋内測位
安価なESP32ボードでWi-Fi RSSIと三辺測量を行い、機械学習で人間とロボットの接近を検知する屋内測位手法を提案した。
原題: Indoor Positioning using Wi-Fi and Machine Learning for Industry 5.0 ／ Inoj Neupane, Belal Alsinglawi, Khaled Rabie
日本語で読む → - 論文ロバスト制御ロボティクス
状態依存ノイズに対するデータ駆動型分布ロバスト最適制御
未知の外乱分布に対し、データから不確かさ分布とKLダイバージェンス上限を同時推定する分布ロバスト最適制御手法を提案し、車型ロボットのナビゲーションで有効性を示した。
原題: Data-Driven Distributionally Robust Optimal Control with State-Dependent Noise ／ Rui Liu, Guangyao Shi, Pratap Tokekar
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 → - 論文触覚ロボティクス
FingerSLAM: 視触覚フィードバックによる未知物体の閉ループ位置推定と再構成
指先の触覚と手首カメラの視覚を因子グラフで統合し、未知物体の6自由度位置推定と3D形状再構成を閉ループで行う手法を提案。
原題: FingerSLAM: Closed-loop Unknown Object Localization and Reconstruction from Visuo-tactile Feedback ／ Jialiang Zhao, Maria Bauza, Edward H. Adelson
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 → - 論文マニピュレーションロボティクス
CMG-Net: 接触ベースの多指巧み把持のためのエンドツーエンドネットワーク
多指ロボットハンドと物体間の接触を表現に用いることで予測次元を削減し、単一の点群から混雑環境中の未知物体に対する多指把持姿勢とハンド構成を予測するエンドツーエンドネットワークを提案した。
原題: CMG-Net: An End-to-End Contact-Based Multi-Finger Dexterous Grasping Network ／ Mingze Wei, Yaomin Huang, Zhiyuan Xu 他
日本語で読む → - 論文VIOロボティクス
UMS-VINS: 単眼・ステレオ統合特徴を用いた視覚慣性密結合オドメトリ
単眼とステレオの特徴を統合し、低コストIMUと2台のカメラでロバストな自己位置推定を行う視覚慣性オドメトリ手法を提案した論文。
原題: UMS-VINS: United Monocular-Stereo Features for Visual-Inertial Tightly Coupled Odometry ／ Chaoyang Jiang, Xiaoni Zheng, Zhe Jin 他
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 → - 論文マニピュレーションロボティクス
四足ロボット群による剛体物体の協調操作のための階層型適応制御
未知の物体や地形に対応するため、適応制御・QPによる力配分・分散型移動操作制御を組み合わせた階層型制御系を提案し、四足ロボット群が最大18kgの物体を様々な地形で操作できることをシミュレーションで示した。
原題: Hierarchical Adaptive Control for Collaborative Manipulation of a Rigid Object by Quadrupedal Robots ／ Mohsen Sombolestan, Quan Nguyen
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
GOATS: カリキュラム強化学習による水すくいのためのゴールサンプリング適応
流体の複雑な動力学に対応するため、位置と水量の目標分布を補間してカリキュラムを生成する強化学習手法を提案し、ロボットによる水すくいを実現した。
原題: GOATS: Goal Sampling Adaptation for Scooping with Curriculum Reinforcement Learning ／ Yaru Niu, Shiyu Jin, Zeqing Zhang 他
日本語で読む → - 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 → - 論文レーダー認識画像認識
レーダーデータのクラッタ検出：PointNet++によるラベル生成と検出
レーダーの不要なクラッタ点を検出するため、PointNet++をベースにしたニューラルネットワークを提案し、自動ラベル生成により実走行シーンの初の公開クラッタデータセットを構築した。
原題: Tackling Clutter in Radar Data -- Label Generation and Detection Using PointNet++ ／ Johannes Kopp, Dominik Kellner, Aldi Piroli 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
Sim-to-Real強化学習による双腕ブロック組み立て
シミュレーションで強化学習した双腕ロボットの制御方策を実機に転移し、磁気ブロックをU字に組み立てるタスクを人手デモなしで実現した。
原題: Bi-Manual Block Assembly via Sim-to-Real Reinforcement Learning ／ Satoshi Kataoka, Youngseog Chung, Seyed Kamyar Seyed Ghasemipour 他
日本語で読む → - 論文強化学習画像認識
学習が手の届かないときはリセット：自律視覚運動強化学習における汎化
リセットを最小限に抑えつつ、目標・外観・構造の変化に汎化できる視覚運動強化学習エージェントを構築する手法を提案し、新しいベンチマークで評価した。
原題: When Learning Is Out of Reach, Reset: Generalization in Autonomous Visuomotor Reinforcement Learning ／ Zichen Zhang, Luca Weihs
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
大規模物体関係事前知識を用いたゼロショット物体探索
Visual Genomeで学習した物体共起関係のグラフニューラルネットワークを使い、未知環境でも対象物体のありそうな場所を逐次予測して効率的に探索するゼロショット手法を提案し、シミュレータと実機で検証した。
原題: Zero-Shot Object Searching Using Large-scale Object Relationship Prior ／ Hongyi Chen, Ruinian Xu, Shuo Cheng 他
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sim2realロボティクス
マルチモーダル潜在マップによる自律走行車のための深層ダイナミクスモデル改善
路面情報を潜在変数として地図に保持し、複数モダリティから更新する表面認識型ダイナミクスモデルを提案し、実車で走行性能の向上を示した。
原題: Improving Deep Dynamics Models for Autonomous Vehicles with Multimodal Latent Mapping of Surfaces ／ Johan Vertens, Nicolai Dorka, Tim Welschehold 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 → - 論文魚眼画像認識画像認識
セクターパッチ埋め込み：魚眼画像の歪みパターンに適合した埋め込みモジュール
魚眼画像の歪みパターンに合わせた新しいパッチ埋め込み手法SPEを提案し、Transformerモデルの魚眼画像分類精度を向上させた。
原題: Sector Patch Embedding: An Embedding Module Conforming to The Distortion Pattern of Fisheye Image ／ Dianyi Yang, Jiadong Tang, Yu Gao 他
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