論文
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: 2024/10/1 ／ 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 →- 論文マニピュレーションロボティクス
巧みな挿入タスクにおける視覚と触覚の相互作用の分析
ロボットの挿入タスクにおいて、視覚と触覚のフィードバックの相互作用を分析し、触覚が厳しい公差や多様な穴の向きの挿入成功率を大幅に向上させることを示した。
原題: Analysing the Interplay of Vision and Touch for Dexterous Insertion Tasks ／ Janis Lenz, Theo Gruner, Daniel Palenicek 他
日本語で読む → - 論文移動マニピュレーションロボティクス
適応的な非把持移動マニピュレーションによる対話型ナビゲーション
未知の動特性を持つ屋内物体を押す操作のために、学習したSE(2)動特性表現をMPPI制御に統合し、物体を動かしながらナビゲーションする枠組みを提案した。
原題: Interactive Navigation with Adaptive Non-prehensile Mobile Manipulation ／ Cunxi Dai, Xiaohan Liu, Koushil Sreenath 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
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
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
PIVOT-R: プリミティブ駆動型ウェイポイント認識ワールドモデルによるロボットマニピュレーション
言語指示に基づくロボット操作のため、プリミティブ動作の解析とウェイポイント予測を行うワールドモデルを提案し、非同期階層実行により効率を大幅に向上させた。
原題: PIVOT-R: Primitive-Driven Waypoint-Aware World Model for Robotic Manipulation ／ Kaidong Zhang, Pengzhen Ren, Bingqian Lin 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
把持検出学習のための平面対称SO(3)表現
平行グリッパの平面対称性による姿勢の曖昧さを2D Bingham分布で解消し、単一パラメータで対称姿勢対を表現する新しいSO(3)表現と把持検出器を提案した。
原題: A Planar-Symmetric SO(3) Representation for Learning Grasp Detection ／ Tianyi Ko, Takuya Ikeda, Hiroya Sato 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
RecoveryChaining: ロバストなマニピュレーションのための局所回復ポリシー学習
階層強化学習を用いて、モデルベース制御器が失敗した際に発動する回復ポリシーを学習し、疎な報酬下でもロバストなマニピュレーションを実現する手法を提案。シミュレーションから実機への転移も成功。
原題: RecoveryChaining: Learning Local Recovery Policies for Robust Manipulation ／ Shivam Vats, Devesh K. Jha, Maxim Likhachev 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
強化学習と動的運動プリミティブによるマルチマニピュレータの協調動作計画
実演ライブラリを活用し、強化学習と動的運動プリミティブを組み合わせて、動的環境で衝突を避けながら複数のマニピュレータが協調して適応的な軌道をリアルタイム生成する手法を提案し、PyBullet上のUR5eで検証した。
原題: Collaborative motion planning for multi-manipulator systems through Reinforcement Learning and Dynamic Movement Primitives ／ Siddharth Singh, Tian Xu, Qing Chang
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
RDT-1B：双腕マニピュレーションのための拡散基盤モデル
双腕ロボット操作のための12億パラメータの拡散ベース基盤モデルRDTを提案し、統一行動空間と大規模マルチロボットデータで事前学習することで、未知物体へのゼロショット汎化や言語指示追従、少数デモからの新スキル学習を実現した。
原題: RDT-1B: a Diffusion Foundation Model for Bimanual Manipulation ／ Songming Liu, Lingxuan Wu, Bangguo Li 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
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
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
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
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
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
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
柔軟な薄物把持のための受動空圧ソフト関節を備えたハイブリッドグリッパ
人間が指先で紙や布をつまむ動作に着想を得て、剛体回転関節にソフト空圧リングを組み合わせた2指ハイブリッドグリッパを開発し、薄く変形しやすい物体の把持効率を最大8倍改善した。
原題: Hybrid Gripper with Passive Pneumatic Soft Joints for Grasping Deformable Thin Objects ／ Ngoc-Duy Tran, Hoang-Hiep Ly, Xuan-Thuan Nguyen 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
CAGE: 因果アテンションによるデータ効率的で汎化可能なロボットマニピュレーション
視覚基盤モデルDINOv2と因果アテンションを組み合わせ、50回程度の実演から未知環境でも汎化できるロボット操作ポリシーを提案した。
原題: CAGE: Causal Attention Enables Data-Efficient Generalizable Robotic Manipulation ／ Shangning Xia, Hongjie Fang, Cewu Lu 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
四足歩行ロボットの前脚による動的物体キャッチング
後脚で立った四足ロボットが前脚で投げられた物体を視覚的に検出・追跡し、軌道予測に基づいて最適なキャッチ位置を選んで捕球するフレームワークを提案。GMM法で80%の成功率を達成。
原題: Dynamic Object Catching with Quadruped Robot Front Legs ／ André Schakkal, Guillaume Bellegarda, Auke Ijspeert
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
動詞によるスキル汎化
動詞を用いて新しい物体に対する操作スキルを汎化する手法を提案し、物体の軌道が特定の動詞で記述できるかを判定する確率的分類器を学習させ、新しい物体カテゴリへの汎化性能と実機での軌道生成を実証した。
原題: Skill Generalization with Verbs ／ Rachel Ma, Lyndon Lam, Benjamin A. Spiegel 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
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
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
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
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
自動タスク生成によるロボットマニピュレーションのための教師なしスキル発見
自動生成した多様なタスクを解くことで、物体と相互作用するスキルを教師なしで発見し、階層強化学習で未知のマニピュレーションタスクに活用できる手法を提案。
原題: Unsupervised Skill Discovery for Robotic Manipulation through Automatic Task Generation ／ Paul Jansonnie, Bingbing Wu, Julien Perez 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
ウェイポイント分割と安定力学系による長期マニピュレーションタスクの一発学習
長期タスクのデモをウェイポイントで分割し、各サブゴールへ安定に導く力学系ポリシーを一度の学習で獲得する手法を提案し、実機でも検証した。
原題: Single-Shot Learning of Stable Dynamical Systems for Long-Horizon Manipulation Tasks ／ Alexandre St-Aubin, Amin Abyaneh, Hsiu-Chin Lin
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
人間のデモンストレーションから多様な両手巧み操作スキルを学習する
人間の両手操作データセットからタスクを自動構築し、教師-生徒学習で多様な両手巧み操作スキルを視覚ベース方策として学習するフレームワークBiDexHDを提案した。
原題: Learning Diverse Bimanual Dexterous Manipulation Skills from Human Demonstrations ／ Bohan Zhou, Haoqi Yuan, Yuhui Fu 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
HMT-Grasp: 混雑環境におけるロボット把持のためのハイブリッドMamba-Transformer手法
Vision Mambaと並列畳み込み-Transformerブロックを統合し、局所・大域特徴を同時に捉えることで、混雑環境でのロボット把持精度を向上させる手法を提案した。
原題: HMT-Grasp: A Hybrid Mamba-Transformer Approach for Robot Grasping in Cluttered Environments ／ Songsong Xiong, Hamidreza Kasaei
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
微細磁性部品の位置合わせと組立のためのマイクロマニピュレーションシステム
非磁性ピンセットと3自由度マニピュレータ、回転ステージを組み合わせ、微小磁石を任意の向きで精密に組み付けるシステムを開発した。
原題: Micromanipulation System for Microscale Magnetic Component Alignment and Assembly ／ Oliver J. Shindell, Aaron C. Davis, David J. Cappelleri
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
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
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
マルチレベル整列表現に基づくオープンボキャブラリマニピュレーションのタスク成功予測
指示文と操作前後の視点画像から、卓上マニピュレーションの成否を予測する手法を提案。局所画像情報・言語整列特徴・言語構造化特徴を統合したマルチレベル表現で、MLLMを上回る精度を達成した。
原題: Task Success Prediction for Open-Vocabulary Manipulation Based on Multi-Level Aligned Representations ／ Miyu Goko, Motonari Kambara, Daichi Saito 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
人間参加型強化学習による精密で器用なロボットマニピュレーション
人間のデモと修正を組み込んだ視覚ベース強化学習システムを提案し、動的操り・精密組立・両腕協調などの多様なタスクを1〜2.5時間の訓練でほぼ完璧な成功率かつ高速に学習できることを示した。
原題: Precise and Dexterous Robotic Manipulation via Human-in-the-Loop Reinforcement Learning ／ Jianlan Luo, Charles Xu, Jeffrey Wu 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
GRAPPA: オンラインエージェント誘導によるロボット政策の汎化と適応
複数の役割特化型対話エージェントが協調し、基礎ロボット政策をオンラインで環境に接地させて行動分布を望ましい状態へ誘導することで、未知環境への汎化と適応を実現するフレームワークを提案。
原題: GRAPPA: Generalizing and Adapting Robot Policies via Online Agentic Guidance ／ Arthur Bucker, Pablo Ortega-Kral, Jonathan Francis 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
2リンク平面ロボットアームの効率最適化
2リンク平面ロボットアームのエネルギー消費を最小化するため、動力学系の枠組みで熱力学原理を新たに定式化し、外部力に抗してA点からB点へ移動する周期的運動の平均エネルギーを解析して最適化した論文。
原題: Efficiency Optimization of a Two-link Planar Robotic Arm ／ Meysam Fathizadeh, Hanz Richter
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
模倣学習によるソフト・リジッド融合ロボットの接触リッチタスクの実現
剛体マニピュレータとソフトアームを組み合わせたハイブリッドロボットを開発し、模倣学習によって接触を伴うタスクを柔軟かつ高精度に実行できることを示した。
原題: Mastering Contact-rich Tasks by Combining Soft and Rigid Robotics with Imitation Learning ／ Mariano Ramírez Montero, Ebrahim Shahabi, Giovanni Franzese 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
日本語で読む → - 論文移動マニピュレーションロボティクス
移動サービスロボットによる安全なナビゲーションと効率的な協調マニピュレーションのための人間行動予測
スマートエッジセンサネットワークで人間の行動を予測し、移動マニピュレーションロボットの安全なナビゲーションと家具運搬の協調作業を実現する統合システムを提案した。
原題: Anticipating Human Behavior for Safe Navigation and Efficient Collaborative Manipulation with Mobile Service Robots ／ Simon Bultmann, Raphael Memmesheimer, Jan Nogga 他
日本語で読む →