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最新論文: 2024/10/1 ／ arXivを3時間ごとに自動収集
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冗長マニピュレータのタスク指向計画・制御による多層安全機構
冗長ロボットマニピュレータに対し、MPCベースの軌道計画と固有受容感覚のみを用いたトルク制御を組み合わせ、不確実な障害物や予期せぬ接触に対応する多層安全フレームワークを提案した。
原題: Multi-layered Safety of Redundant Robot Manipulators via Task-oriented Planning and Control ／ Xinyu Jia, Wenxin Wang, Jun Yang 他
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ロボットマニピュレーションの模倣学習におけるデータスケーリング則
模倣学習において環境・物体・デモ数の増加が汎化性能に与える影響を大規模実験で調査し、環境と物体の多様性が重要であることを示した。
原題: Data Scaling Laws in Imitation Learning for Robotic Manipulation ／ Fanqi Lin, Yingdong Hu, Pingyue Sheng 他
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画像編集によるロボットマニピュレーションのサブゴール生成にタスク進捗知識を組み込む
タスク進捗を表す視覚表現と潜在拡散モデルを組み合わせ、言語指示に基づく次の視覚サブゴールを生成してマニピュレーションを誘導するTaKSIEを提案。CALVINベンチマークで最先端性能を達成。
原題: Incorporating Task Progress Knowledge for Subgoal Generation in Robotic Manipulation through Image Edits ／ Xuhui Kang, Yen-Ling Kuo
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接触点のロバスト性に基づく安定物体配置計画
物体の接触点を先に選び、その接触点を実現する配置姿勢を求めることで、複雑な環境でも安定した物体配置を高速に計画する手法を提案し、実機実験で有効性を示した。
原題: Stable Object Placement Planning From Contact Point Robustness ／ Philippe Nadeau, Jonathan Kelly
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暗黙的接触拡散モデル：潜在点群拡散による逐次的接触推論
物体と環境の接触関係を表す潜在記述子の系列を拡散モデルで生成し、MPCのガイドとして使うことで、ケーブル配線やノート折りなどの長期的な接触リッチ操作を実現した研究。
原題: Implicit Contact Diffuser: Sequential Contact Reasoning with Latent Point Cloud Diffusion ／ Zixuan Huang, Yinong He, Yating Lin 他
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ガウススプラッティングによる粒状体操作のための視覚的モデル予測制御
シーンをガウススプラッティングで表現し、その上で視覚的ダイナミクスモデルを学習してモデル予測制御を行うことで、豆やナッツなどの粒状体の山を効率的に操作する手法を提案した。
原題: Gaussian Splatting Visual MPC for Granular Media Manipulation ／ Wei-Cheng Tseng, Ellina Zhang, Krishna Murthy Jatavallabhula 他
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宅配用ドローンのロボットアーム統合設計と制御
クアッドコプターにロボットアームを統合する設計・制御手法を提案し、PID制御とMRACを比較して宅配タスクでの性能を評価した。
原題: Integrated Design and Control of a Robotic Arm on a Quadcopter for Enhanced Package Delivery ／ Animesh Singh, Jason Hillyer, Fariba Ariaei 他
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ドメイン収縮によるロバストなマニピュレーションプリミティブ学習
接触を伴う操作において、パラメータを拡張した方策学習とドメイン収縮によるパラメータ条件付き方策検索を組み合わせ、多様な物理パラメータを持つ対象にロバストな操作プリミティブを学習する二段階手法を提案した。
原題: Robust Manipulation Primitive Learning via Domain Contraction ／ Teng Xue, Amirreza Razmjoo, Suhan Shetty 他
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開かれたパラメトリックハンド設計による過去と未来の形態を備えた身体性マニピュレーション
カスタマイズ可能なオープンなパラメトリックハンド設計を提案し、人間・双拇指・アイアイの3種のハンドを製作して操作能力の違いと創発的行動を評価した。
原題: Embodied Manipulation with Past and Future Morphologies through an Open Parametric Hand Design ／ Kieran Gilday, Chapa Sirithunge, Fumiya Iida 他
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お手伝いわんちゃんボット：脚式ロボットと視覚言語モデルによるオープンワールド物体取得
四足歩行ロボットにグリッパと視覚言語モデルを組み合わせ、未知の屋内環境で指示に従って物を取ってくるシステムを実現した。
原題: Helpful DoggyBot: Open-World Object Fetching using Legged Robots and Vision-Language Models ／ Qi Wu, Zipeng Fu, Xuxin Cheng 他
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RM4D: 次元削減による6/7軸ロボットアーム共通の到達可能性・逆到達可能性マップ
6/7軸アームの共通構造を利用して作業空間の離散化を6次元から4次元に削減し、順方向・逆方向の両クエリを単一の4次元データ構造で扱えるコンパクトな到達可能性マップを提案した。
原題: RM4D: A Combined Reachability and Inverse Reachability Map for Common 6-/7-axis Robot Arms by Dimensionality Reduction to 4D ／ Martin Rudorfer
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QDGset: 品質多様性アルゴリズムで生成した大規模把持データセット
品質多様性(QD)アルゴリズムを拡張し、メッシュ変換と転移学習を組み合わせることで、従来より約3.5倍の把持姿勢と4.5倍の物体を含む大規模な6DoF把持データセットを効率的に生成した。
原題: QDGset: A Large Scale Grasping Dataset Generated with Quality-Diversity ／ Johann Huber, François Hélénon, Mathilde Kappel 他
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SPIRE: 長期的操作のための計画・模倣・強化学習の相乗的統合
タスク・動作計画でタスクを分解し、模倣学習と強化学習を組み合わせて長期的なロボット操作を効率的に学習する手法を提案。
原題: SPIRE: Synergistic Planning, Imitation, and Reinforcement Learning for Long-Horizon Manipulation ／ Zihan Zhou, Animesh Garg, Dieter Fox 他
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ResDex: 混合エキスパートと残差学習による汎用器用把持
物体ごとに学習した幾何非依存のベース方策を混合エキスパートで組み合わせ、残差行動を学習することで、多様な物体への汎用器用把持を効率的に実現した。
原題: Efficient Residual Learning with Mixture-of-Experts for Universal Dexterous Grasping ／ Ziye Huang, Haoqi Yuan, Yuhui Fu 他
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動的環境におけるロバストなロボット把持のための自己教師あり学習
RGBDセンサと固有受容感覚データに自己教師あり学習を適用し、動的環境での把持戦略をリアルタイムに学習・改善する手法を提案。既存手法より把持成功率が15%向上した。
原題: Self-Supervised Learning For Robust Robotic Grasping In Dynamic Environment ／ Ankit Shaw
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MeshDMP: 離散多様体上での動的運動プリミティブによる動作計画
三角メッシュで表された複雑なワークピース表面上をロボットが接触しながら動く動作を、見まね学習と動的運動プリミティブ(DMP)の拡張により学習・汎化する手法を提案。
原題: MeshDMP: Motion Planning on Discrete Manifolds using Dynamic Movement Primitives ／ Matteo Dalle Vedove, Fares J. Abu-Dakka, Luigi Palopoli 他
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ガイド付き自己注意行動クローニングによる軟体物操作スキルの汎化学習
点群から意味特徴を抽出し、ガイド付き自己注意と二段階ファインチューニングで軟体物の操作スキルを汎化可能に学習する行動クローニング方策を提案した。
原題: Learning the Generalizable Manipulation Skills on Soft-body Tasks via Guided Self-attention Behavior Cloning Policy ／ Xuetao Li, Fang Gao, Jun Yu 他
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データセット洗練によるロボットマニピュレーションのためのガウス過程陰関数曲面の制約
視覚と状態追跡から接触データを推定し、ガウス過程陰関数曲面で障害物をモデル化してMPCで回避する手法を提案。実世界のケーブル操作で10/10成功。
原題: Constraining Gaussian Process Implicit Surfaces for Robot Manipulation via Dataset Refinement ／ Abhinav Kumar, Peter Mitrano, Dmitry Berenson
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カスケードを超えて：バニラサイトスワップパターンのジャグリング
ロボットによるジャグリングで、投げる高さが混在するバニラサイトスワップ記法のパターンを実現するため、投擲高さ列プランナーとエンドエフェクタ軌道の制約を導入し、シミュレーションで3〜9ボールの一般的なパターンや遷移、ランダム列の成功を示した。
原題: Beyond the Cascade: Juggling Vanilla Siteswap Patterns ／ Mario Gomez Andreu, Kai Ploeger, Jan Peters
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油圧式マテリアルハンドリング機械の劣駆動ツールに対する強化学習制御
油圧ショベル系機械のキャビンとアームを同時に操作する強化学習コントローラを提案し、データ駆動モデルと物理モデルを組み合わせたシミュレーションで訓練して実機に転移、熟練オペレータに匹敵する精度と揺れ抑制を実現した。
原題: Reinforcement Learning Control for Autonomous Hydraulic Material Handling Machines with Underactuated Tools ／ Filippo A. Spinelli, Pascal Egli, Julian Nubert 他
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Stop-N-Go: 複数ロボットマニピュレータの動作計画における探索ベースの競合解決
複数のロボットアームが狭い空間で作業する際、各ロボットの軌道にA*探索で一時停止を挿入し、衝突を避けつつ全体の完了時間を最小化する手法を提案。
原題: Stop-N-Go: Search-based Conflict Resolution for Motion Planning of Multiple Robotic Manipulators ／ Gidon Han, Jeongwoo Park, Changjoo Nam
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環境・物体接触を考慮した経路制約付き時間最適軌道計画の一般定式化
把持物体の運動制約と接触を考慮し、関節トルクと把持力を同時に求める時間最適軌道計画を、非線形摩擦円錐制約を含む二次錐計画問題として定式化した。
原題: A General Formulation for Path Constrained Time-Optimized Trajectory Planning with Environmental and Object Contacts ／ Dasharadhan Mahalingam, Aditya Patankar, Riddhiman Laha 他
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計画と拡散を組み合わせた未知ダイナミクス下での移動マニピュレーション
未知のダイナミクスを持つ物体の長期的な移動操作に対し、障害物を考慮した経路計画と短期的な相対運動の拡散ポリシーを階層的に組み合わせる手法を提案し、椅子を押し引きするSpotロボットで有効性を示した。
原題: Combining Planning and Diffusion for Mobility with Unknown Dynamics ／ Yajvan Ravan, Zhutian Yang, Tao Chen 他
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FlowBotHD: 視覚的曖昧さを伴う関節物体操作のための履歴考慮型拡散モデル
対称なドアや遮蔽された関節物体の操作において、関節モードの曖昧さを解消するため、観測履歴を活用した拡散ネットワークを提案し、最先端性能を達成した。
原題: FlowBotHD: History-Aware Diffuser Handling Ambiguities in Articulated Objects Manipulation ／ Yishu Li, Wen Hui Leng, Yiming Fang 他
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汎化可能な視覚言語ロボットマニピュレーションに向けて：ベンチマークとLLM誘導3Dポリシー
視覚言語ロボット操作の汎化性能を評価する新ベンチマークGemBenchを提案し、3D情報とLLM・VLMを組み合わせた3D-LOTUS++で新規タスクの最先端性能を達成した。
原題: Towards Generalizable Vision-Language Robotic Manipulation: A Benchmark and LLM-guided 3D Policy ／ Ricardo Garcia, Shizhe Chen, Cordelia Schmid
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REGNet V2: 異なるサイズのグリッパ向けエンドツーエンド領域ベース把持検出ネットワーク
点群にグリッパパラメータを埋め込み、スコア・領域・精緻化の3段階ネットワークで多様な物体への把持を予測するシステムを提案し、実環境で高い成功率を達成した。
原題: REGNet V2: End-to-End REgion-based Grasp Detection Network for Grippers of Different Sizes in Point Clouds ／ Binglei Zhao, Han Wang, Jian Tang 他
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自分で説明書を作って組み立てることを学ぶ
LEGO組み立てタスクにおいて、エージェントが分解しながら画像を保存して自分用の説明書を作り、それを使って未知の組み立てを再現する手法を提案。
原題: Learning to Build by Building Your Own Instructions ／ Aaron Walsman, Muru Zhang, Adam Fishman 他
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DexMimicGen：両腕巧みな操作のための模倣学習による自動データ生成
少数の人間デモからヒューマノイドロボットの両腕巧みな操作の軌道を自動生成するシステムを提案し、60のデモから21Kのデモを生成して実機タスクに展開した。
原題: DexMimicGen: Automated Data Generation for Bimanual Dexterous Manipulation via Imitation Learning ／ Zhenyu Jiang, Yuqi Xie, Kevin Lin 他
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3D拡散ポリシーによる汎化可能なヒューマノイドマニピュレーション
上半身テレオペで収集した単一場面のデータと機載計算のみで、25自由度ヒューマノイドが多様な実環境で自律マニピュレーションを実現するシステムを構築した。
原題: Generalizable Humanoid Manipulation with 3D Diffusion Policies ／ Yanjie Ze, Zixuan Chen, Wenhao Wang 他
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ロボットいちご収穫のための単発6DoF姿勢・3Dサイズ推定
合成データで学習した深層学習モデルにより、いちごの6DoF姿勢と3Dサイズを単一ショットで推定し、実世界の収穫タスクへの有効性を示した。
原題: Single-Shot 6DoF Pose and 3D Size Estimation for Robotic Strawberry Harvesting ／ Lun Li, Hamidreza Kasaei
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