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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 →- 論文遠隔操作ロボティクス
拡張現実によるモーションキャプチャ型ロボットアーム遠隔操作の支援
人間の腕のモーションキャプチャでロボットアームを遠隔操作する際、ARで人間の腕の仮想参照を重ねて表示すると操作習得が容易になることを示した研究。
原題: Assisting MoCap-Based Teleoperation of Robot Arm using Augmented Reality Visualisations / Qiushi Zhou, Antony Chacon, Jiahe Pan 他
日本語で読む → - 論文安全強化学習機械学習
最小限の監督による安全な強化学習
人手によるデモや設計済み制御器に頼らず、教師なし強化学習でオフラインデータを収集し、限られたデータでも安全なオンライン強化学習を可能にする「楽観的忘却」を提案した論文。
原題: Safe Reinforcement Learning with Minimal Supervision / Alexander Quessy, Thomas Richardson, Sebastian East
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VLAロボティクス
ロボティックプログラマー:動画指示によるロボット操作のためのポリシーコード生成
大規模言語モデルと視覚言語モデルを活用し、動画から実行可能なコードを合成するVideo2Codeを開発。自由形式の指示と視覚情報からゼロショットでロボット操作ポリシーコードを生成する基盤モデルRoboProを提案。
原題: Robotic Programmer: Video Instructed Policy Code Generation for Robotic Manipulation / Senwei Xie, Hongyu Wang, Zhanqi Xiao 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
自律ロボットのための適応的経路計画:UCH強化Q学習アプローチ
Qテーブル初期化を最適化するPACOと、動的調整パラメータを持つUCH機構で報酬関数を改善し、Q学習の探索効率と収束速度を高めるIQLフレームワークを提案した。
原題: Adaptive Path-Planning for Autonomous Robots: A UCH-Enhanced Q-Learning Approach / Wei Liu, Ruiyang Wang, Haonan Wang 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 → - 論文マニピュレーションロボティクス
人間の手のスキルをロボットマニピュレーションへ転移する学習
人間の手の動作デモからロボットの巧みな操作を学習する手法を提案し、人間とロボットの身体差を埋めるため擬似教師データを用いた関節運動マニフォールドを学習した。
原題: Learning to Transfer Human Hand Skills for Robot Manipulations / Sungjae Park, Seungho Lee, Mingi Choi 他
日本語で読む → - 論文HRIロボティクス
日記法研究におけるロボット活用の探索
ロボットを対話型の日記として使う新しいデータ収集法を提案し、1週間の家庭内実験で従来のテキスト・音声日記と比較して有効性を検証した。
原題: Exploring the Use of Robots for Diary Studies / Michael F. Xu, Bilge Mutlu
日本語で読む → - 論文HRIデータ解析ロボティクス
ROSAnnotator: 人間-ロボットインタラクションにおけるROSBagデータ解析用Webアプリケーション
ロボット実験で得られるROSBagのマルチモーダルデータに対し、マルチモーダルLLMを活用して手動・自動アノテーションを可能にするWebアプリを開発した。
原題: ROSAnnotator: A Web Application for ROSBag Data Analysis in Human-Robot Interaction / Yan Zhang, Haoqi Li, Ramtin Tabatabaei 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
Shake-VLA: 視覚言語行動モデルによる双腕ロボットのカクテル調製システム
視覚・音声・言語モデルを統合したVLAシステムで、双腕ロボットが材料の検出・計量・混合作業を行い、カクテルを自動調製する。
原題: Shake-VLA: Vision-Language-Action Model-Based System for Bimanual Robotic Manipulations and Liquid Mixing / Muhamamd Haris Khan, Selamawit Asfaw, Dmitrii Iarchuk 他
日本語で読む → - 論文教育ロボットロボティクス
Sthymuli:Thymio IIプラットフォームを活用した静的教育ロボット
教育用ロボットThymio IIをベースに、車輪型ロボットとは異なる教室での新しいインタラクションを探る据え置き型教育ロボットSthymuliを開発し、その要件と開発状況を報告した。
原題: Sthymuli: a Static Educational Robot. Leveraging the Thymio II Platform / Manuel Bernal-Lecina, Alejandrina Hernández, Adrien Pannatier 他
日本語で読む → - 論文実験室自動化ロボティクス
AIとロボティクスによる自然科学実験室の加速的発見:2024年IEEE ICRAワークショップからの展望と課題
2024年のIEEE ICRAワークショップで、自然科学実験室の自動化における課題と展望を専門家が議論し、自律性、再現性、標準化、倫理などの問題を整理した。
原題: Accelerating Discovery in Natural Science Laboratories with AI and Robotics: Perspectives and Challenges from the 2024 IEEE ICRA Workshop, Yokohama, Japan / Andrew I. Cooper, Patrick Courtney, Kourosh Darvish 他
日本語で読む → - 論文触覚画像認識
GelBelt:大面積を持続的にセンシングする視覚ベース触覚センサ
エラストマーベルトと2つの車輪で対象表面を連続走査し、大規模表面の形状復元と欠陥検出を高精度・高速(最大45mm/s)で行える視覚ベース触覚センサを提案した。
原題: GelBelt: A Vision-based Tactile Sensor for Continuous Sensing of Large Surfaces / Mohammad Amin Mirzaee, Hung-Jui Huang, Wenzhen Yuan
日本語で読む → - 論文制御ロボティクス
距離計測のみを用いた敵対的ターゲットの安全な周回
非ホロノミックロボットが敵対的ターゲットの周囲を安全距離を保ちながら周回するための、バリアLyapunov関数に基づく制御則を提案し、安定性を証明した。
原題: Safe Circumnavigation of a Hostile Target Using Range-Based Measurements / Gaurav Singh Bhati, Arukonda Vaishnavi, Anoop Jain
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
DexForce: 力情報を活用した巧みな操作のためのキネステティック実演からの行動抽出
キネステティック実演中に計測した接触力を用いて力情報を反映した行動を計算し、接触の多い巧みな操作タスクの模倣学習を可能にする手法を提案。
原題: DexForce: Extracting Force-informed Actions from Kinesthetic Demonstrations for Dexterous Manipulation / Claire Chen, Zhongchun Yu, Hojung Choi 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
CoDriveVLM: VLMで強化した都市協調配車と運動計画による未来のオンデマンド自律モビリティ
VLMを活用して配車と衝突リスク評価を統合し、分散協調型の運動計画を組み合わせることで、オンデマンド自律モビリティシステムの同時配車・協調走行を実現するフレームワークを提案した。
原題: CoDriveVLM: VLM-Enhanced Urban Cooperative Dispatching and Motion Planning for Future Autonomous Mobility on Demand Systems / Haichao Liu, Ruoyu Yao, Wenru Liu 他
日本語で読む → - 論文世界モデル画像認識
物理AIのためのCosmos世界基盤モデルプラットフォーム
物理AI開発者向けに、カスタマイズ可能な世界モデルを構築するための基盤モデル・動画キュレーション・トークナイザを提供するオープンソースプラットフォーム。
原題: Cosmos World Foundation Model Platform for Physical AI / NVIDIA, :, Niket Agarwal 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
OmniManip: 物体中心のインタラクションプリミティブを空間制約として用いた汎用ロボットマニピュレーション
物体の機能的アフォーダンスに基づく正準空間でインタラクションプリミティブを表現し、VLMの常識推論を3D空間制約に変換する二重閉ループ型のオープンボキャブラリなロボットマニピュレーションシステムを提案した。
原題: OmniManip: Towards General Robotic Manipulation via Object-Centric Interaction Primitives as Spatial Constraints / Mingjie Pan, Jiyao Zhang, Tianshu Wu 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
UAVとLLMの融合:エージェント型低空モビリティへの展望
UAVと大規模言語モデル(LLM)の統合に関する研究動向を整理し、マルチモーダルデータや応用タスクを分類するとともに、自律的な知能を持つエージェント型UAVへのロードマップを提案したサーベイ論文。
原題: UAVs Meet LLMs: Overviews and Perspectives Toward Agentic Low-Altitude Mobility / Yonglin Tian, Fei Lin, Yiduo Li 他
日本語で読む → - 論文ヒューマノイドロボティクス
ヒューマノイドの移動と操作:制御・計画・学習の現状と課題
ヒューマノイドロボットの移動と操作に関する研究を、モデルベース手法と学習ベース手法の両面から包括的にサーベイし、触覚や基盤モデル統合の可能性と課題を整理した。
原題: Humanoid Locomotion and Manipulation: Current Progress and Challenges in Control, Planning, and Learning / Zhaoyuan Gu, Junheng Li, Wenlan Shen 他
日本語で読む → - 論文深度センシングロボティクス
ロボティクス応用に向けた4種のステレオ深度センシングカメラの実証比較
4種類のステレオRGB-Dカメラを3つのシーンで1万2000フレーム以上比較し、近距離ではD435、遠距離ではZED 2が優れることを示した。
原題: Empirical Comparison of Four Stereoscopic Depth Sensing Cameras for Robotics Applications / Lukas Rustler, Vojtech Volprecht, Matej Hoffmann
日本語で読む → - 論文タスク学習AI
生データとオンライン専門家フィードバックからの帰納的ロボットタスク知識学習
ロボットの生の実行データから帰納論理プログラミングでタスク仕様(前提条件・制約・効果)を抽出し、ユーザーフィードバックでオンライン増分改良する枠組みを提案した論文。
原題: Inductive Learning of Robot Task Knowledge from Raw Data and Online Expert Feedback / Daniele Meli, Paolo Fiorini
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
時空間確率的占有ヒートマップに基づく自動運転車の動的リスク評価
周囲の交通参加者の将来軌道を確率的占有ヒートマップで予測し、Coxモデルで自車との相対運動を考慮して衝突リスクを評価する手法を提案した。
原題: Dynamic Risk Assessment for Autonomous Vehicles from Spatio-Temporal Probabilistic Occupancy Heatmaps / Han Wang, Yuneil Yeo, Antonio R. Paiva 他
日本語で読む → - 論文連続体ロボットロボティクス
連続体ロボットの形状・力統合推定:仮想仕事と多項式曲率の枠組み
ケーブル駆動連続体ロボットにおいて、ケーブル張力と先端姿勢データから多項式曲率運動学と仮想仕事に基づく静的定式化を用いて、背骨形状と外部先端力を同時に推定する手法を提案した。
原題: Integrated Shape-Force Estimation for Continuum Robots: A Virtual-Work and Polynomial-Curvature Framework / Guoqing Zhang, Zihan Chen, Long Wang
日本語で読む → - 論文社会支援ロボティクスAI
強化学習とAIエージェントを統合した認知症ケアにおける適応的なロボット対話と支援
認知症患者の認知・感情状態を確率的にモデル化し、LLMで応答を模擬するシミュレーション環境で、Pepperなどのロボットが強化学習により個別化されたケア対話を行う枠組みを提案した。
原題: Integrating Reinforcement Learning and AI Agents for Adaptive Robotic Interaction and Assistance in Dementia Care / Fengpei Yuan, Nehal Hasnaeen, Ran Zhang 他
日本語で読む → - 論文社会的相互作用ロボティクス
ロボットファシリテータのための多人数社会的相互作用における非言語的手がかりの学習
暗黙的模倣学習(IBC)を用いて、グループ会話における視線などの非言語的手がかりを生成するモデルを構築し、従来のMSEベースの模倣学習より優れることを示した。
原題: Learning Nonverbal Cues in Multiparty Social Interactions for Robotic Facilitators / Antonio Lech Martin-Ozimek, Isuru Jayarathne, Su Larb Mon 他
日本語で読む → - 論文自動運転/敵対的シナリオ生成機械学習
LLM-attacker:大規模言語モデルによる自動運転の閉ループ敵対的シナリオ生成
複数のLLMエージェントで敵対的交通参加者を特定・軌道最適化し、自動運転システムの性能に基づくフィードバックループで危険シナリオを反復生成する枠組みを提案。
原題: LLM-attacker: Enhancing Closed-loop Adversarial Scenario Generation for Autonomous Driving with Large Language Models / Yuewen Mei, Tong Nie, Jian Sun 他
日本語で読む → - 論文キャリブレーションロボティクス
Multi-LiCa: 動きとターゲット不要のマルチLiDAR間キャリブレーションフレームワーク
複数のLiDAR間の外部キャリブレーションを、動きや専用ターゲット、初期変換、他センサなしで自動的に行う2段階手法を提案。粗合わせに特徴ベースマッチング、微調整にGICPとコストベースマッチングを用いる。
原題: Multi-LiCa: A Motion and Targetless Multi LiDAR-to-LiDAR Calibration Framework / Dominik Kulmer, Ilir Tahiraj, Andrii Chumak 他
日本語で読む → - 論文軌道予測機械学習
TrajLearn: 深層生成モデルによる軌道予測学習
六角形空間表現に基づく高次移動フローの生成モデルとビーム探索を組み合わせ、実世界の軌道データセットで最大約40%の性能向上を達成した軌道予測手法。
原題: TrajLearn: Trajectory Prediction Learning using Deep Generative Models / Amirhossein Nadiri, Jing Li, Ali Faraji 他
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