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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: 2024/12/1 ／ 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 →- 論文ナビゲーションロボティクス
Uni-NaVid：身体性ナビゲーションタスクを統合する動画ベースの視覚-言語-行動モデル
指示追従・物体探索・質疑応答・人物追跡など多様なナビゲーションタスクを単一モデルで統合し、未知の実環境での長期的な混合タスクを可能にする動画ベースのVLAモデルを提案。
原題: Uni-NaVid: A Video-based Vision-Language-Action Model for Unifying Embodied Navigation Tasks ／ Jiazhao Zhang, Kunyu Wang, Shaoan Wang 他
日本語で読む → - 論文マルチロボットナビゲーションロボティクス
マルチモーダル連鎖思考スコア協調によるマルチロボット意味ナビゲーションの強化
複数ロボットの協調的な意味ナビゲーションのため、マルチモーダル連鎖思考と確率的スコア評価を組み合わせ、グローバル意味マップを通信の橋渡しとして活用する手法を提案した。
原題: Enhancing Multi-Robot Semantic Navigation Through Multimodal Chain-of-Thought Score Collaboration ／ Zhixuan Shen, Haonan Luo, Kexun Chen 他
日本語で読む → - 論文ソーシャルナビゲーションロボティクス
SocRATES: ソーシャルナビゲーションアルゴリズムの自動シナリオベーステストに向けて
LLMを活用し、文脈や場所に適したソーシャルナビゲーションのシナリオを自動生成してシミュレーション可能にするパイプラインを提案し、専門家による評価とケーススタディを示した。
原題: SocRATES: Towards Automated Scenario-based Testing of Social Navigation Algorithms ／ Shashank Rao Marpally, Pranav Goyal, Harold Soh
日本語で読む → - 論文ナビゲーション画像認識
SAME: 状態適応型エキスパート混合による汎用言語誘導視覚ナビゲーションの学習
異なる粒度の言語指示による7つのナビゲーションタスクを統一的に扱うため、状態に応じて専門家を切り替えるMixture of ExpertsモデルSAMEを提案し、タスク特化型エージェントに匹敵する性能を実現した。
原題: SAME: Learning Generic Language-Guided Visual Navigation with State-Adaptive Mixture of Experts ／ Gengze Zhou, Yicong Hong, Zun Wang 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
LLMを活用した経路計画：指示入力による安全で効率的な自律ナビゲーション
大規模言語モデルと2D占有グリッドマップを組み合わせ、自然言語指示から障害物回避や目標優先順位を含むナビゲーション計画を生成するフレームワークを提案した。
原題: LLM-Enhanced Path Planning: Safe and Efficient Autonomous Navigation with Instructional Inputs ／ Pranav Doma, Aliasghar Arab, Xuesu Xiao
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
視覚デモンストレーションで学習する身体非依存ナビゲーションポリシー
深度画像と相対目標位置を用いた拡散ベースのポリシーを視覚デモから学習し、特定のロボット身体に依存せず衝突回避可能なナビゲーションを実現するフレームワークViDENを提案。
原題: Embodiment-Agnostic Navigation Policy Trained with Visual Demonstrations ／ Nimrod Curtis, Osher Azulay, Avishai Sintov
日本語で読む → - 論文社会的ナビゲーションロボティクス
合意形成と渦場を統合した社会的配慮型ナビゲーション
意見力学による合意形成と渦場による軌道生成を組み合わせ、人とロボットが共存する空間での社会的に受容されるナビゲーションを実現した研究。
原題: Socially-Aware Opinion-Based Navigation with Oval Limit Cycles ／ Giulia d'Addato, Placido Falqueto, Luigi Palopoli 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
視覚言語モデルによるエンドツーエンドナビゲーション：空間推論を質問応答に変換
視覚言語モデル（VLM）をファインチューニングなしで直接ナビゲーション方策として使い、知覚・計画・制御を分離せずに行動選択を行うエンドツーエンド手法を提案。
原題: End-to-End Navigation with Vision Language Models: Transforming Spatial Reasoning into Question-Answering ／ Dylan Goetting, Himanshu Gaurav Singh, Antonio Loquercio
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
FlowNav: フローマッチングと深度事前分布を組み合わせた効率的なナビゲーション
フローマッチングと既存の基盤モデルから得られる深度事前分布を組み合わせて、ロボットナビゲーションの行動方策を学習する手法を提案し、従来法より高精度・高速なナビゲーションを実現した。
原題: FlowNav: Combining Flow Matching and Depth Priors for Efficient Navigation ／ Samiran Gode, Abhijeet Nayak, Débora N. P. Oliveira 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
データ駆動型サンプリングに基づく確率的MPCによるスキッドステア移動ロボットのナビゲーション
スキッドステアロボットの非線形なタイヤ-地形動力学をガウス過程回帰でモデル化し、チャンス制約付きMPPI制御で経路追従と障害物回避を統合した高速ナビゲーション手法を提案した。
原題: Data-Driven Sampling Based Stochastic MPC for Skid-Steer Mobile Robot Navigation ／ Ananya Trivedi, Sarvesh Prajapati, Anway Shirgaonkar 他
日本語で読む → - 論文連合学習/ナビゲーションロボティクス
Fed-EC: 帯域効率の良いクラスタリング型連合学習による自律視覚ロボットナビゲーション
実世界の多様な環境でロボットが視覚ナビゲーションを行う際、非IIDデータ問題に対処するためクラスタリング型連合学習フレームワークFed-ECを提案し、通信量を23分の1に削減しつつ集中学習に匹敵する性能を実現した。
原題: Fed-EC: Bandwidth-Efficient Clustering-Based Federated Learning For Autonomous Visual Robot Navigation ／ Shreya Gummadi, Mateus V. Gasparino, Deepak Vasisht 他
日本語で読む → - 論文模倣学習/ナビゲーションロボティクス
専門家データから学ぶ全駆動型自律表面船の自律ドッキング操作
全駆動型自律表面船のドッキングを模倣学習問題として捉え、逆強化学習で専門家軌跡から報酬関数を学習し、人間らしいドッキング動作を生成する手法を提案した。
原題: Learning Autonomous Docking Operation of Fully Actuated Autonomous Surface Vessel from Expert data ／ Akash Vijayakumar, Atmanand M A, Abhilash Somayajula
日本語で読む → - 論文ナビゲーション画像認識
CityWalker: Web規模の動画から身体性を伴う都市ナビゲーションを学習
Web上の街歩き・運転動画から行動教師信号を抽出し、地図なし・路上外でも動ける都市ナビゲーション方策を大規模模倣学習で獲得した研究。
原題: CityWalker: Learning Embodied Urban Navigation from Web-Scale Videos ／ Xinhao Liu, Jintong Li, Yicheng Jiang 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
HEIGHT: 混雑・制約環境におけるロボットナビゲーションのための異種相互作用グラフトランスフォーマ
人・ロボット・障害物の異種時空間グラフを構築し、注意機構と再帰ネットワークで動的な混雑環境でのナビゲーション方策を強化学習する手法を提案した。
原題: HEIGHT: Heterogeneous Interaction Graph Transformer for Robot Navigation in Crowded and Constrained Environments ／ Shuijing Liu, Haochen Xia, Fatemeh Cheraghi Pouria 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
Aim My Robot: 任意の物体への高精度ローカルナビゲーション
ロボットが近傍の任意の物体に対してセンチメートル精度で所望の相対姿勢に到達できるローカルナビゲーションシステムAMRを開発し、シミュレーションで大規模学習してsim2real転移を実現した。
原題: Aim My Robot: Precision Local Navigation to Any Object ／ Xiangyun Meng, Xuning Yang, Sanghun Jung 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
AMaze：汎化可能なエージェントの迅速なプロトタイピングのための直感的ベンチマーク生成器
迷路内の視覚的な標識を解釈してナビゲートするエージェントを訓練するためのベンチマーク生成器AMazeを提案し、その有効性を実証した。
原題: AMaze: An intuitive benchmark generator for fast prototyping of generalizable agents ／ Kevin Godin-Dubois, Karine Miras, Anna V. Kononova
日本語で読む → - 論文ナビゲーション機械学習
SCoTT: デジタルツインにおける無線対応ロボットナビゲーションのための戦略的思考連鎖タスキング
VLMを用いて無線ヒートマップとレイトレーシングデータから経路利得と経路長を共最適化する無線対応経路計画フレームワークSCoTTを提案し、DP-WA*に近い性能を低計算コストで実現した。
原題: SCoTT: Strategic Chain-of-Thought Tasking for Wireless-Aware Robot Navigation in Digital Twins ／ Aladin Djuhera, Amin Seffo, Vlad C. Andrei 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
AUTO-IceNav: 砕氷海域における自律航行船の局所ナビゲーション戦略
氷片が浮かぶ海域を航行する船舶のための自律ナビゲーション手法を提案し、衝突による運動エネルギー損失を最小化する経路計画をシミュレーションと実機で検証した。
原題: AUTO-IceNav: A Local Navigation Strategy for Autonomous Surface Ships in Broken Ice Fields ／ Rodrigue de Schaetzen, Alexander Botros, Ninghan Zhong 他
日本語で読む → - 論文ソーシャルナビゲーションロボティクス
動的環境における人間の動き予測と軌道計画を統合したソーシャルロボットナビゲーション
人間の位置・向き・動きを予測し、TEB軌道計画に組み込むことで、動的な人間環境でも安全かつ社会的に配慮したロボットナビゲーションを実現する手法を提案した。
原題: Enhancing Social Robot Navigation with Integrated Motion Prediction and Trajectory Planning in Dynamic Human Environments ／ Thanh Nguyen Canh, Xiem HoangVan, Nak Young Chong
日本語で読む → - 論文ローバナビゲーションロボティクス
惑星探査ローバのナビゲーションにおける力覚センサの実地評価
六輪ローバの走行試験データを用いて、力覚センサが惑星探査ナビゲーションで果たす性能と用途を評価し、課題と可能性を示した。
原題: Field Assessment of Force Torque Sensors for Planetary Rover Navigation ／ Levin Gerdes, Carlos Pérez del Pulgar, Raúl Castilla Arquillo 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
Select2Plan: VQAとメモリ検索による訓練不要のICLベース計画
訓練済みの視覚言語モデル(VLM)を活用し、追加学習なしでロボットの高レベル経路計画を行うフレームワークを提案。単眼カメラのみで一人称・三人称視点のナビゲーションに対応する。
原題: Select2Plan: Training-Free ICL-Based Planning through VQA and Memory Retrieval ／ Davide Buoso, Luke Robinson, Giuseppe Averta 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
単眼SLAMに基づく移動ロボットの屋内自己位置推定・ナビゲーションシステムの開発
単眼カメラとLiDARを搭載した差動二輪ロボットで、ORB_SLAM3による自己位置推定とA*・DWAによる経路計画を組み合わせ、ROS上で屋内ナビゲーションを実現した。
原題: Development of an indoor localization and navigation system based on monocular SLAM for mobile robots ／ Thanh Nguyen Canh, Duc Manh Do, Xiem HoangVan
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
いつ位置推定すべきか？リスク制約付き強化学習アプローチ
位置推定の回数を抑えつつ失敗確率を制約内に保つ方策を、パーティクルフィルタと再帰的Soft Actor-Criticで学習するRiskRLを提案。
原題: When to Localize? A Risk-Constrained Reinforcement Learning Approach ／ Chak Lam Shek, Kasra Torshizi, Troi Williams 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
高交通量海域における自律水面艇の能動学習を用いた意図認識型障害物回避
障害物の通過意図をLSTMで推定し、その不確実性を能動学習で低減しながら、情報利得と安全性を両立する多目的最適化で自律水面艇の回避行動を計画する手法を提案した。
原題: Active Learning-augmented Intention-aware Obstacle Avoidance of Autonomous Surface Vehicles in High-traffic Waters ／ Mingi Jeong, Arihant Chadda, Alberto Quattrini Li
日本語で読む → - 論文ソーシャルナビゲーションロボティクス
想像的ポテンシャルゲーム：対話的行動のシミュレーション・学習・評価のためのフレームワーク
各エージェントが他者との仮想的な協力ゲームを想像する分散ポテンシャルゲームで人間らしい相互作用をシミュレートし、対話型ナビゲーションの学習・評価環境を提供する。
原題: Imagined Potential Games: A Framework for Simulating, Learning and Evaluating Interactive Behaviors ／ Lingfeng Sun, Yixiao Wang, Pin-Yun Hung 他
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VLA-3D: 3D意味理解とナビゲーションのための大規模データセット
屋内3Dシーンにおける言語指示ナビゲーション向けに、11.5K以上のスキャン済み部屋、2350万の物体間意味関係、970万の参照文を含む最大規模の実世界データセットを構築し、最先端モデルのベースライン性能を評価した。
原題: VLA-3D: A Dataset for 3D Semantic Scene Understanding and Navigation ／ Haochen Zhang, Nader Zantout, Pujith Kachana 他
日本語で読む → - 論文視覚ナビゲーションロボティクス
暗黙的シーン表現の不確かさを活用した視覚ナビゲーションの探索能力向上
NeRFの不確かさを利用して探索行動を促し、画像ゴールナビゲーションの性能を高めるエンドツーエンド手法を提案。
原題: Enhancing Exploratory Capability of Visual Navigation Using Uncertainty of Implicit Scene Representation ／ Yichen Wang, Qiming Liu, Zhe Liu 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
複雑な倉庫レイアウトにおける強化学習ベースの倉庫ロボットナビゲーションアルゴリズムの研究
PPOとダイクストラ法を組み合わせたPP-D手法を提案し、複雑な倉庫内でロボットが高精度かつリアルタイムに最適経路を計画・意思決定できることを示した論文。
原題: Research on reinforcement learning based warehouse robot navigation algorithm in complex warehouse layout ／ Keqin Li, Lipeng Liu, Jiajing Chen 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
いつ位置推定すべきか？POMDPによるアプローチ
位置推定が高コストまたは非効率な状況で、失敗確率を抑えつつ必要な時だけ位置推定を行う制約付きPOMDP手法を提案し、数値実験で有効性を示した。
原題: When to Localize? A POMDP Approach ／ Troi Williams, Kasra Torshizi, Pratap Tokekar
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
SANGO: 群衆を考慮した社会的配慮型ナビゲーション
障害物をDBSCANで動的にグループ化し、深層強化学習(PPO)で経路計画を行うことで、社会的規範に沿った安全な移動を実現する手法を提案した論文。
原題: SANGO: Socially Aware Navigation through Grouped Obstacles ／ Rahath Malladi, Amol Harsh, Arshia Sangwan 他
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