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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: 2025/4/1 ／ arXivを3時間ごとに自動収集
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ドメインランダム化強化学習による汎用ペグインホール組立ポリシー
ドメインランダム化とPPOを用いて、6自由度の穴位置変化に汎化するペグインホール組立ポリシーを学習し、UR10e実機でタスク固有調整なしに動作することを示した。
原題: A General Peg-in-Hole Assembly Policy Based on Domain Randomized Reinforcement Learning ／ Xinyu Liu, Aljaz Kramberger, Leon Bodenhagen
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BiFlex: 非構造環境での操作のための受動的二モード剛性柔軟手首
柔らかい座屈ハニカム構造を用いて、高い剛性と低い剛性の二つのモードを自然に切り替える受動的な柔軟手首を開発し、精密操作と安全性を両立させた。
原題: BiFlex: A Passive Bimodal Stiffness Flexible Wrist for Manipulation in Unstructured Environments ／ Gu-Cheol Jeong, Stefano Dalla Gasperina, Ashish D. Deshpande 他
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不整地における階層型強化学習による四足ロボットの動的ボール操作
四足ロボットが不整地でボールをドリブルするため、高レベル方策が事前学習済みの低レベルスキルを切り替える階層型強化学習フレームワークを提案し、実機実験で有効性を示した。
原題: Dynamic Legged Ball Manipulation on Rugged Terrains with Hierarchical Reinforcement Learning ／ Dongjie Zhu, Zhuo Yang, Tianhang Wu 他
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効率的な人ロボット協調棚ピッキングのためのマルチモーダル対話フレームワーク
指差し・音声・視聴覚フィードバックを組み合わせ、LLMと物理シミュレーションで棚の箱を安全に取り出す人ロボット協調作業の枠組みを提案し、実機実験で検証した。
原題: A Multi-Modal Interaction Framework for Efficient Human-Robot Collaborative Shelf Picking ／ Abhinav Pathak, Kalaichelvi Venkatesan, Tarek Taha 他
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CATCH-FORM-3D: 粘弾性物体の3次元マニピュレーションのためのコンプライアンス対応触覚制御とハイブリッド変形制御
粘弾性物体の接触力と表面変形を精密に制御するため、PDEモデルと視触覚融合に基づく内外ループ制御フレームワークを提案し、サブミリ精度を実現した。
原題: CATCH-FORM-3D: Compliance-Aware Tactile Control and Hybrid Deformation Regulation for 3D Viscoelastic Object Manipulation ／ Hongjun Ma, Weichang Li
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透明物体把持支援のためのマルチモーダル軟体外骨格グローブMultiClear
RGB-Dカメラとマイクを備えた軟体外骨格グローブで、視覚・聴覚・触覚を融合し透明物体の把持を支援するシステムを提案した。
原題: MultiClear: Multimodal Soft Exoskeleton Glove for Transparent Object Grasping Assistance ／ Chen Hu, Timothy Neate, Shan Luo 他
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データ駆動型近傍極値法：ロボットアームのモデルフリー軌道追従への応用
データ駆動型予測制御の計算コストを、最適性の一次摂動解析で事前計算した解を更新することで削減し、7自由度ロボットアームの軌道追従で有効性を示した。
原題: Data-Enabled Neighboring Extremal: Case Study on Model-Free Trajectory Tracking for Robotic Arm ／ Amin Vahidi-Moghaddam, Keyi Zhu, Kaixiang Zhang 他
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マルチセンサフュージョンによるスマートホーム支援向けモバイルマニピュレータ遠隔操作
MEMSマイクやIMUなどを組み合わせたウェアラブル端末で前腕の筋活動を計測し、スマートホーム支援ロボットを直感的に操作するシステムを構築、物体把持・搬送タスクで高い成功率を達成した。
原題: Multi-Sensor Fusion-Based Mobile Manipulator Remote Control for Intelligent Smart Home Assistance ／ Xiao Jin, Bo Xiao, Huijiang Wang 他
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クロスモダリティ注意によるモダリティ選択とスキル分割
触覚や音声などの追加モダリティをロボット基盤モデルに組み込む際、各時点で最も有益なモダリティだけを選ぶクロスモダリティ注意機構を提案し、さらに熟練者のデモから基本スキルを分割して階層的政策を訓練することで、長期的で接触の多いマニピュレーション課題を解決できるようにした。
原題: Modality Selection and Skill Segmentation via Cross-Modality Attention ／ Jiawei Jiang, Kei Ota, Devesh K. Jha 他
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食品トッピングチャレンジ2024への動作生成：いくら丼の盛り付けと唐揚げのピッキング
人間の教示から位置と力を同時に学ぶ四チャネルバイラテラル制御を用い、いくら盛り付けと唐揚げピッキングの食品ハンドリングタスクで高成績を達成した。
原題: Motion Generation for Food Topping Challenge 2024: Serving Salmon Roe Bowl and Picking Fried Chicken ／ Koki Inami, Masashi Konosu, Koki Yamane 他
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大型扁平物体把持のための双腕協調学習
強化学習を用いて双腕ロボットの協調動作を学習し、本やキーボードのような大型扁平物体を追加動作なしで把持できるようにした。
原題: Learning Dual-Arm Coordination for Grasping Large Flat Objects ／ Yongliang Wang, Hamidreza Kasaei
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Phoenix: 細粒度ロボット動作修正のための運動ベース自己反省フレームワーク
MLLMによる意味的な反省を運動指示に変換し、拡散ポリシーで細粒度の動作修正を行う自己修正フレームワークを提案。
原題: Phoenix: A Motion-based Self-Reflection Framework for Fine-grained Robotic Action Correction ／ Wenke Xia, Ruoxuan Feng, Dong Wang 他
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精密農業における反復的な異種タスクのためのエネルギー効率の良い計画
精密農業でのロボット除草を対象に、観察してから操作する順序制約とタスクの共同配置による省エネを考慮した反復異種タスク計画を、確率的再生過程と混合整数非線形計画として定式化し、分枝限定法で解く手法を提案した。
原題: Energy Efficient Planning for Repetitive Heterogeneous Tasks in Precision Agriculture ／ Shuangyu Xie, Ken Goldberg, Dezhen Song
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螺旋把持：剛体・軟体ロボットの協調による象の動きの再現
剛体アームと軟体マニピュレータを組み合わせ、象の鼻の曲げ・ねじり動作を再現して9種類の把持戦略を実現した研究。
原題: Grasping by Spiraling: Reproducing Elephant Movements with Rigid-Soft Robot Synergy ／ Huishi Huang, Haozhe Wang, Chongyu Fang 他
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GPA-RAM: 把持事前学習で強化したロボット注意Mambaによる空間タスク学習
タスク実演から把持の事前知識を模倣方策に組み込み、注意機構と状態空間モデルを組み合わせたRAMでリアルタイム動作を実現し、RLBenchやALOHA、実機UR5/ARX R5で成功率を大幅に向上させた研究。
原題: GPA-RAM: Grasp-Pretraining Augmented Robotic Attention Mamba for Spatial Task Learning ／ Juyi Sheng, Yangjun Liu, Sheng Xu 他
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確率的モデルベース強化学習による多目標巧みなハンド操作
確率的ニューラルネットワークアンサンブルと非同期MPCを組み合わせたGC-PMPCを提案し、多目標の巧みなハンド操作を効率的に学習できることを示した。
原題: Multi-Goal Dexterous Hand Manipulation using Probabilistic Model-based Reinforcement Learning ／ Yingzhuo Jiang, Wenjun Huang, Rongdun Lin 他
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非対称ピボット操作による中空物体の精密配置の実験的評価
位置制御ロボットアームと平行グリッパを用いた非対称ピボット動作により、中空物体の穴に指を入れて把持する「ホールグラスプ」を実現し、その有効性を実験的に示した。
原題: Experimental Evaluation of Precise Placement of the Hollow Object with Asymmetric Pivot Manipulation ／ Jinseong Park, Jeong-Jung Kim, Doo-Yeol Koh
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ガウススプラッティングによる新規デモ生成で実現するロバストなワンショットマニピュレーション
3Dガウススプラッティングで再構成したシーンを直接編集し、多様で視覚的にリアルなデモを生成することで、ワンショット設定での視覚運動政策の汎化性能を大幅に向上させる手法RoboSplatを提案。
原題: Novel Demonstration Generation with Gaussian Splatting Enables Robust One-Shot Manipulation ／ Sizhe Yang, Wenye Yu, Jia Zeng 他
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賢い配置でロボットを高速化：ロボットのベース姿勢最適化アルゴリズムの比較
産業用ロボットのベース姿勢をベイズ最適化・全探索・遺伝的アルゴリズム・確率的勾配降下法で最適化し、サイクルタイムと成功率を比較した。
原題: Smart placement, faster robots-a comparison of algorithms for robot base-pose optimization ／ Matthias Mayer, Matthias Althoff
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ソフトロボティクスの受動的コンプライアンスを活かした人とロボットの協調マニピュレーション
空気圧駆動の3リンク連続体ソフトマニピュレータを全方向移動ベースに搭載し、人間と協調して長尺物体を操作する実験を行い、人間同士の協調と同等の追従性能を示した。
原題: Leveraging Passive Compliance of Soft Robotics for Physical Human-Robot Collaborative Manipulation ／ Dallin L. Cordon, Shaden Moss, Marc Killpack 他
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LangPert: タスクレベル摂動を検出・対処するロバストな物体再配置
VLMとLLMを組み合わせ、物体の追加・除去・移動といったタスクレベル摂動を検出し、適応的なスキル実行計画を生成する言語ベースの枠組みを提案。
原題: LangPert: Detecting and Handling Task-level Perturbations for Robust Object Rearrangement ／ Xu Yin, Min-Sung Yoon, Yuchi Huo 他
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より良いデモンストレーションのための計装：ケーススタディ
スクイーズボトルに圧力センサを取り付けて液体分注タスクのデモを自動収集し、人手データより高性能な方策を学習できることを示した。
原題: Instrumentation for Better Demonstrations: A Case Study ／ Remko Proesmans, Thomas Lips, Francis wyffels
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冗長ロボットによる複数タスクの同時実行を可能にする価値反復学習
冗長ロボットが複数の制御タスクを優先度スタックで同時に実行できるよう、タスク独立性を定義した新たな価値反復法を提案した論文。
原題: Value Iteration for Learning Concurrently Executable Robotic Control Tasks ／ Sheikh A. Tahmid, Gennaro Notomista
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動的環境を克服するマニピュレータのハイブリッド動作計画手法
速度ポテンシャル場とサンプリングベース動作計画を組み合わせ、動的障害物にリアルタイム適応しつつ最適経路を生成するハイブリッド手法を提案した論文。
原題: Overcoming Dynamic Environments: A Hybrid Approach to Motion Planning for Manipulators ／ Ho Minh Quang Ngo, Dac Dang Khoa Nguyen, Dinh Tung Le 他
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XPG-RL: 説明可能な優先度ガイダンスによる効率化メカニカルサーチのための強化学習
散らかった環境での物体探索(メカニカルサーチ)を、RGB-D入力から優先度に基づく行動選択を学習する強化学習で効率化し、シミュレーションと実機で最大4.5倍の効率向上を達成した。
原題: XPG-RL: Reinforcement Learning with Explainable Priority Guidance for Efficiency-Boosted Mechanical Search ／ Yiting Zhang, Shichen Li, Elena Shrestha
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押し動作計画のための注意付きニューラルプロセスの学習
未知の物理特性を持つ物体を押して目標姿勢に導くため、注意付きニューラルプロセスで信念を学習し、二重漸進的拡大サンプリングと組み合わせた計画手法を提案した。
原題: Learning Attentive Neural Processes for Planning with Pushing Actions ／ Atharv Jain, Seiji Shaw, Nicholas Roy
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ロボットマニピュレータのためのSE(3)上の統一力・インピーダンス制御の幾何学的定式化
SE(3)多様体上で受動性を保証しつつ力追従を可能にする幾何学的統一力・インピーダンス制御(GUFIC)を提案し、非因果的な実装問題を速度・力場の導入で解決した。
原題: Geometric Formulation of Unified Force-Impedance Control on SE(3) for Robotic Manipulators ／ Joohwan Seo, Nikhil Potu Surya Prakash, Soomi Lee 他
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B*: 固定ベースマニピュレータのための効率的かつ最適なベース配置
固定ベースマニピュレータの最適なベース配置を求める最適化フレームワークB*を提案。データベース不要の二層階層アプローチで、サンプリング手法より5桁優れた最適性と高い成功率を実現した。
原題: B*: Efficient and Optimal Base Placement for Fixed-Base Manipulators ／ Zihang Zhao, Leiyao Cui, Sirui Xie 他
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次視点推定に基づくカメラアーム制御による物体姿勢推定
小売店の商品陳列ロボット向けに、姿勢推定と次視点推定を同時に行うニューラルネットワークを開発し、カメラアームを制御することで単純形状商品の姿勢推定精度を向上させた。
原題: Object Pose Estimation by Camera Arm Control Based on the Next Viewpoint Estimation ／ Tomoki Mizuno, Kazuya Yabashi, Tsuyoshi Tasaki
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RoboGround: 接地視覚言語事前知識を用いたロボットマニピュレーション
視覚言語モデルによるグラウンディングマスクを中間表現として用い、対象物の位置・形状情報を政策ネットワークに与えることで汎化性能を高めるロボット操作システムを提案。大規模シミュレーションデータ生成パイプラインも構築した。
原題: RoboGround: Robotic Manipulation with Grounded Vision-Language Priors ／ Haifeng Huang, Xinyi Chen, Yilun Chen 他
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