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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: 2025/1/1 / 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 →- 論文経路計画/LLMロボティクス
LLMによる動的ウェイポイント生成を用いたロバストな移動ロボット経路計画
大規模言語モデル(LLM)を組み込み、自然言語コマンドを解釈して障害物に応じて経路を動的に調整する移動ロボットの経路計画フレームワークを提案し、llama3.1が他のLLMより優れた性能を示した。
原題: Robust Mobile Robot Path Planning via LLM-Based Dynamic Waypoint Generation / Muhammad Taha Tariq, Congqing Wang, Yasir Hussain
日本語で読む → - 論文ニューロモルフィック/ドローンロボティクス
Neuro-LIFT: ニューロモルフィックとLLMを統合したドローン自律飛行フレームワーク
イベントカメラとスパイキングニューラルネットワーク、大規模言語モデルを組み合わせ、音声指示に基づく低遅延・省エネなドローン自律ナビゲーションを実機で実現した。
原題: Neuro-LIFT: A Neuromorphic, LLM-based Interactive Framework for Autonomous Drone FlighT at the Edge / Amogh Joshi, Sourav Sanyal, Kaushik Roy
日本語で読む → - 論文自動運転/強化学習機械学習
階層型強化学習による複雑な交通シナリオでの広範な探索
複雑な交通環境での自動運転制御に向け、意思決定を階層的に分解し高レベル・低レベル制御器を別々に訓練する強化学習フレームワークを提案し、複雑な高速道路状況での優位性を示した。
原題: Extensive Exploration in Complex Traffic Scenarios using Hierarchical Reinforcement Learning / Zhihao Zhang, Ekim Yurtsever, Keith A. Redmill
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
対称性を強化したマルチエージェント強化学習
マルチエージェント系に外在的な対称性を埋め込む枠組みを提案し、群れロボットの衝突低減とタスク成功率向上を実現した。
原題: Symmetries-enhanced Multi-Agent Reinforcement Learning / Nikolaos Bousias, Stefanos Pertigkiozoglou, Kostas Daniilidis 他
日本語で読む → - 論文VLA自然言語
ロボットナビゲーションにおける言語と計画:最先端モデルの多言語評価
アラビア語を含む多言語の言語モデルを用いて、視覚と言語によるロボットナビゲーションの計画能力を評価した研究。
原題: Language and Planning in Robotic Navigation: A Multilingual Evaluation of State-of-the-Art Models / Malak Mansour, Ahmed Aly, Bahey Tharwat 他
日本語で読む → - 論文制御/最適化math.OC
Transformerによる6自由度動力降下誘導のタイト制約予測
Transformerを用いて6自由度の燃料最適動力降下軌道生成におけるタイト制約を予測し、逐次凸化を効率化する手法を提案した。
原題: Tight Constraint Prediction of Six-Degree-of-Freedom Transformer-based Powered Descent Guidance / Julia Briden, Trey Gurga, Breanna Johnson 他
日本語で読む → - 論文軌道生成ロボティクス
宇宙機軌道生成のための拡散ポリシー
拡散モデルを用いて6自由度の動力降下軌道を生成し、少数ショットで新しい制約や着陸地点選択に適応できる手法を提案した。
原題: Diffusion Policies for Generative Modeling of Spacecraft Trajectories / Julia Briden, Breanna Johnson, Richard Linares 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
BiFold: 言語ガイダンスによる両手での布折りたたみ
視覚言語モデルを転用し、テキスト指示に基づいて両腕ロボットが布を折りたたむ行動を予測する手法を提案。新データセットも構築し、未知の指示や衣服への汎化性能を示した。
原題: BiFold: Bimanual Cloth Folding with Language Guidance / Oriol Barbany, Adrià Colomé, Carme Torras
日本語で読む → - 論文移動探索ロボティクス
CuriousBot: 操作可能な3D関係物体グラフによる対話型移動探索
物体間の多様な関係を表す3D関係物体グラフを構築し、移動ロボットが能動的な操作を通じて環境を探索するシステムを提案。VLMのみの手法を上回る性能を示した。
原題: CuriousBot: Interactive Mobile Exploration via Actionable 3D Relational Object Graph / Yixuan Wang, Leonor Fermoselle, Tarik Kelestemur 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
脚の剛性がホッピングのエネルギー効率に与える影響
単脚ロボットのホッピング動作を最適制御で解析し、速度に応じて脚の剛性を可変にすると固定時より最大20%効率が向上することを示した。
原題: How Leg Stiffness Affects Energy Economy in Hopping / Iskandar Khemakhem, Dominik Tschemernjak, Maximilian Raff 他
日本語で読む → - 論文測位・ローカリゼーションロボティクス
小型羽ばたきロボット向け距離のみ測位システム
小型羽ばたき翼ロボットのために、5グラムの超広帯域センサを用いた軽量・高効率な3次元位置推定システムを開発し、平均誤差0.28メートルで実証した。
原題: Range-Only Localization System for Small-Scale Flapping-Wing Robots / Raul Tapia, Ivan Gutierrez Rodriguez, Javier Luna-Santamaria 他
日本語で読む → - 論文触覚HCI
接触音によるタッチジェスチャと感情認識で人とロボットのインタラクションを強化
人型ロボットPepperへの接触時に生じる音だけを用いて、タッチジェスチャと感情(覚醒度・感情価)を認識する軽量モデルを提案し、従来の音声認識モデルと同等の性能をより少ない計算量で実現した。
原題: Sound-Based Recognition of Touch Gestures and Emotions for Enhanced Human-Robot Interaction / Yuanbo Hou, Qiaoqiao Ren, Wenwu Wang 他
日本語で読む → - 論文系列生成機械学習
確率的表現学習による系列生成・認識の新フレームワーク
再パラメータ化トリックを用いた確率的RNNPBを提案し、ロボット動作データで決定論的モデルより優れた生成・認識性能を示した。
原題: A Novel Framework for Learning Stochastic Representations for Sequence Generation and Recognition / Jungsik Hwang, Ahmadreza Ahmadi
日本語で読む → - 論文軌道計画ロボティクス
混雑した果樹園環境における自動農作業車両の枕地旋回のための効率的かつ安全な軌道計画
果樹園の枕地旋回において、効率的なフロントエンドアルゴリズムと高性能なバックエンド最適化を組み合わせた新しい軌道計画手法を提案し、従来手法を上回る性能を示した。
原題: Efficient and Safe Trajectory Planning for Autonomous Agricultural Vehicle Headland Turning in Cluttered Orchard Environments / Peng Wei, Chen Peng, Wenwu Lu 他
日本語で読む → - 論文乗り物酔い・快適性ロボティクス
自動運転車における乗客の乗り物酔いと快適性不足の分析
様々な運転スタイル・車両・道路で乗客が受ける加速度データを収集し、快適性評価指標と乗り物酔いの関係を統計的・スペクトル解析で調査した。
原題: Analysis of the Motion Sickness and the Lack of Comfort in Car Passengers / Estibaliz Asua, Jon Gutiérrez-Zaballa, Óscar Mata-Carballeira 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
不確実な環境下での把持:産業用ロボットリサイクルのケーススタディ
視覚情報が不確実なWEEE(廃電気電子機器)のロボット分解作業において、3種類のグリッパと触覚戦略を提案し、把持成功率を大幅に向上させた。
原題: Grasping in Uncertain Environments: A Case Study For Industrial Robotic Recycling / Annalena Daniels, Sebastian Kerz, Salman Bari 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
K-ARC: マルチロボットの運動力学プランニングのための適応型ロボット協調
サンプリングベースと最適化ベースの手法を組み合わせ、必要なときだけロボット間の協調を行うことで、多数のロボットの運動力学を考慮したプランニングを高速化するアルゴリズムを提案した。
原題: K-ARC: Adaptive Robot Coordination for Multi-Robot Kinodynamic Planning / Mike Qin, Irving Solis, James Motes 他
日本語で読む → - 論文交通制御/強化学習ロボティクス
強化学習による混合交通の効率最適化:トポロジー非依存アプローチとベンチマーク
自動運転車が収集したデータで人間運転車に影響を与え、多様な道路トポロジーで交通効率を最適化する強化学習手法を提案し、20カ国444シナリオの実世界混合交通ベンチマークを公開した。
原題: Optimizing Efficiency of Mixed Traffic through Reinforcement Learning: A Topology-Independent Approach and Benchmark / Chuyang Xiao, Dawei Wang, Xinzheng Tang 他
日本語で読む → - 論文キャリブレーションロボティクス
IMUを用いた連続時間推定による複数LiDARとカメラのターゲットレス内部・外部キャリブレーション
視野の重なりやキャリブレーションボードを必要とせず、連続時間推定とバンドル調整により複数のLiDAR・カメラ・IMUの内部・外部パラメータと時間オフセットを同時にキャリブレーションする手法を提案。
原題: Targetless Intrinsics and Extrinsic Calibration of Multiple LiDARs and Cameras with IMU using Continuous-Time Estimation / Yuezhang Lv, Yunzhou Zhang, Chao Lu 他
日本語で読む → - 論文宇宙ロボティクス制御
因果学習による軌道上マルチペイロード展開機の慣性パラメータ推定
宇宙機の応答から慣性パラメータを推定するため、強化学習で入力系列を最適化し、時系列クラスタリング分類器で構成を識別する手法を提案。
原題: A causal learning approach to in-orbit inertial parameter estimation for multi-payload deployers / Konstantinos Platanitis, Miguel Arana-Catania, Saurabh Upadhyay 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
複雑環境における全身安全を考慮した移動マニピュレータの局所反応制御
移動マニピュレータの制御を時間領域の単一ステップ問題から空間領域の多段最適化問題へと再定式化し、リンクごとの衝突回避制約を効率的に解く局所反応制御手法を提案した。狭く混雑した環境での安全性・効率・タスク完了率が大幅に向上することを示した。
原題: Local Reactive Control for Mobile Manipulators with Whole-Body Safety in Complex Environments / Chunxin Zheng, Yulin Li, Zhiyuan Song 他
日本語で読む → - 論文ADASロボティクス
エコドライビング促進のための燃費リアルタイム評価インテリジェントSoCシステム
自己組織化マップを用いて運転者の運転スタイルを分類し、エコドライビングに向けた個別のアドバイスをリアルタイムで提供するFPGAベースのシステムを開発した。
原題: An Intelligent System-on-a-Chip for a Real-Time Assessment of Fuel Consumption to Promote Eco-Driving / Óscar Mata-Carballeira, Mikel Díaz-Rodríguez, Inés del Campo 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
ロボット運動制御におけるサイバーフィジカル・ステガノグラフィ
ロボットの環境変化への敏感さを利用し、環境刺激としてメッセージを運動軌跡に埋め込み・復元するステガノグラフィ手法を提案し、模擬環境のマニピュレーションタスクで実証した。
原題: Cyber-Physical Steganography in Robotic Motion Control / Ching-Chun Chang, Yijie Lin, Isao Echizen
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
視覚を超えて:言語グラウンディングによる異種センサーでの汎用ロボット方策のファインチューニング
自然言語を共通のクロスモーダル基盤として用い、視覚・触覚・音声などの異種センサー入力を扱えるよう汎用ロボット方策をファインチューニングする手法FuSeを提案。実世界実験で成功率を20%以上向上させた。
原題: Beyond Sight: Finetuning Generalist Robot Policies with Heterogeneous Sensors via Language Grounding / Joshua Jones, Oier Mees, Carmelo Sferrazza 他
日本語で読む → - 論文UAV安全cs.SE
不確実性が不安全につながるとき:無人航空機の安全性における不確実性の役割に関する実証的洞察
UAVの制御信号の不確実性と飛行の不安全の関係を大規模シミュレーションで調査し、オートエンコーダによる不確実性検出器Superialistを実装して最大50秒前の不安全予測を可能にした。
原題: When Uncertainty Leads to Unsafety: Empirical Insights into the Role of Uncertainty in Unmanned Aerial Vehicle Safety / Sajad Khatiri, Fatemeh Mohammadi Amin, Sebastiano Panichella 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーション制御
ニューラルネットワークを用いた適応スライディングモード制御による円筒型マニピュレータの軌道追従
円筒型マニピュレータの軌道追従精度を高めるため、スライディングモード制御にニューラルネットワークを組み合わせた適応制御器を開発し、シミュレーションで有効性を示した。
原題: Development of an Adaptive Sliding Mode Controller using Neural Networks for Trajectory Tracking of a Cylindrical Manipulator / TieuNien Le, VanCuong Pham, NgocSon Vu
日本語で読む → - 論文安全フィルタ/強化学習制御
ベースに戻れ:到達回避安全フィルタによるハンズオフ学習に向けて
到達回避問題の価値関数から安全フィルタを構築し、ロボットが自律的に安全なリセットを行えるようにすることで、実世界強化学習のハンズオフ訓練を効率化する手法を提案。
原題: Back to Base: Towards Hands-Off Learning via Safe Resets with Reach-Avoid Safety Filters / Azra Begzadić, Nikhil Uday Shinde, Sander Tonkens 他
日本語で読む → - 論文強化学習ロボティクス
制約を報酬として:報酬関数なしでロボットを強化学習する手法
報酬関数の設計を不要にするため、複数の制約関数でタスクを定式化し、ラグランジュ法で制約付き強化学習を解く「Constraints as Rewards」を提案し、六輪伸縮脚ロボットの起立動作生成で有効性を示した。
原題: Constraints as Rewards: Reinforcement Learning for Robots without Reward Functions / Yu Ishihara, Noriaki Takasugi, Kotaro Kawakami 他
日本語で読む → - 論文空中マニピュレーションロボティクス
不確実環境下での空中物理インタラクションのための安全臨界制御
外乱オブザーバを組み込んだ安全フィルタにより、推力限界を保証しつつ空中マニピュレータが静的・動的構造物と安全に接触作業できる制御手法を提案した。
原題: Safety-Critical Control for Aerial Physical Interaction in Uncertain Environment / Jeonghyun Byun, Yeonjoon Kim, Dongjae Lee 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
インフラ点検のための視覚・LiDAR地図アライメント
視覚とLiDARの両データを活用し、GPSのない環境で繰り返し行われるインフラ点検の3D地図を自動で位置合わせするアルゴリズムを提案し、連続点検用データセットも構築した。
原題: Visual-Lidar Map Alignment for Infrastructure Inspections / Jake McLaughlin, Nicholas Charron, Sriram Narasimhan
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