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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: 2024/12/1 ／ arXivを3時間ごとに自動収集

• 論文強化学習機械学習2024/12/1

  RAT: 深層強化学習エージェントの標的行動を誘導する敵対的攻撃

  人間の選好に沿った意図方策を標的として学習させ、リプレイバッファ内の状態占有度を動的に調整することで、強化学習エージェントを特定の行動へ誘導する敵対的攻撃手法RATを提案した。

  原題: RAT: Adversarial Attacks on Deep Reinforcement Agents for Targeted Behaviors ／ Fengshuo Bai, Runze Liu, Yali Du 他

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• 論文自動運転画像認識2024/12/1

  自動運転における知覚と予測の統合：サーベイ

  自動運転の知覚と予測をマルチタスク学習で一つのモデルに統合する研究を、入力表現・シーン文脈モデリング・出力の観点で分類した初の包括的サーベイ。

  原題: Joint Perception and Prediction for Autonomous Driving: A Survey ／ Lucas Dal'Col, Miguel Oliveira, Vítor Santos

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• 論文VLAロボティクス2024/12/1

  連続環境における制約認識型ゼロショット視覚言語ナビゲーション

  ゼロショットVLN-CEを制約認識型のサブ命令完了プロセスとして再構成し、CSMとCVMの2モジュールでナビゲーション計画を逐次生成するCA-Navを提案、ベンチマークで最高性能を達成した。

  原題: Constraint-Aware Zero-Shot Vision-Language Navigation in Continuous Environments ／ Kehan Chen, Dong An, Yan Huang 他

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• 論文SLAMロボティクス2024/12/1

  マルチスケール神経特徴場を用いた階層的姿勢推定とマッピング

  大規模なニューラル暗黙的SLAMにおいて、未知のセンサ姿勢と逐次計測に対処するため、確率的視点から階層的な姿勢推定と対応するネットワーク構造を提案し、LiDARスキャンで高精度な姿勢推定と安定したマッピングを実現した。

  原題: Hierarchical Pose Estimation and Mapping with Multi-Scale Neural Feature Fields ／ Evgenii Kruzhkov, Alena Savinykh, Sven Behnke

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• 論文工具摩耗予測機械学習2024/12/1

  単一センサと転移学習によるフライス加工の工具摩耗予測

  単一の加速度センサと転移学習を用いて、少ない学習データでフライス加工の工具摩耗を予測する手法を検討し、複数機械での有効性を評価した。

  原題: Data-driven tool wear prediction in milling, based on a process-integrated single-sensor approach ／ Eric Hirsch, Christian Friedrich

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• 論文自動運転/リスク最小化機械学習2024/12/1

  MMD-OPT：最大平均差異に基づく自動運転のためのサンプル効率の良い衝突リスク最小化

  動的障害物の予測分布に対して、再生核ヒルベルト空間への埋め込みと最大平均差異（MMD）を用いて衝突リスクのサンプル効率の良い代理指標を定義し、軌道最適化に適用する手法を提案。CVaRベースの手法より少ないサンプルで安全な軌道が得られることを示した。

  原題: MMD-OPT : Maximum Mean Discrepancy Based Sample Efficient Collision Risk Minimization for Autonomous Driving ／ Basant Sharma, Arun Kumar Singh

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• 論文マニピュレーションロボティクス2024/12/1

  準柔軟なロボット動作による遮蔽物体把持のための衝突を含むマニピュレーション計画

  環境との衝突を許容する準柔軟な動作とインピーダンス制御を組み合わせ、遮蔽された物体を把持するための計画フレームワークを提案し、実機で有効性を示した。

  原題: Collision-Inclusive Manipulation Planning for Occluded Object Grasping via Compliant Robot Motions ／ Kejia Ren, Gaotian Wang, Andrew S. Morgan 他

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• 論文マルチロボットマッピングロボティクス2024/12/1

  MR-COGraphs: 3Dシーングラフによる通信効率の良いマルチロボットオープンボキャブラリマッピングシステム

  物体をノード、空間隣接関係をエッジとする3DシーングラフCOGraphを構築し、特徴圧縮と復元により通信量を80%以上削減しつつ、複数ロボットの地図を統合してオープンボキャブラリなマッピングを実現した。

  原題: MR-COGraphs: Communication-efficient Multi-Robot Open-vocabulary Mapping System via 3D Scene Graphs ／ Qiuyi Gu, Zhaocheng Ye, Jincheng Yu 他

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• 論文自動運転制御2024/12/1

  長時間自律性アプローチによる接続自動運転車両の制御

  ラウンドアバウトや合流・交差点などの交通ボトルネックにおいて、高次制御バリア関数を用いて安全性・性能・エネルギー効率を保証する接続自動運転車両の反応型制御器を提案した論文。

  原題: A Long-Duration Autonomy Approach to Connected and Automated Vehicles ／ Logan E. Beaver

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• 論文測位ロボティクス2024/12/1

  超広帯域TDOA屋内測位：センサ配置からシステム評価まで

  UWBのTDOA測位システムをシステム全体として捉え、センサ配置最適化から実環境での評価までを一貫して行い、その精度とロバスト性を検証した。

  原題: Ultra-wideband Time Difference of Arrival Indoor Localization: From Sensor Placement to System Evaluation ／ Wenda Zhao, Abhishek Goudar, Mingliang Tang 他

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• 論文模倣学習ロボティクス2024/12/1

  可変速ティーチング・プレイバックによる実世界データ拡張を用いた模倣学習

  力制御を含む模倣学習において、教示再生の速度を変えて実機データを水増しするデータ拡張手法を提案し、ピック&プレースと拭き取りタスクで成功率が最大55%向上した。

  原題: Variable-Speed Teaching-Playback as Real-World Data Augmentation for Imitation Learning ／ Nozomu Masuya, Hiroshi Sato, Koki Yamane 他

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• 論文ソフトロボティクス設計最適化ロボティクス2024/12/1

  遺伝的アルゴリズムと幾何学的厳密梁モデルを用いた細長いソフト空気圧アクチュエータの断面トポロジー最適化

  細長いソフト空気圧アクチュエータの円形断面設計を遺伝的アルゴリズムによるブラックボックス最適化で行い、目標ワークスペースを達成する断面形状を探索する手法を提案し、3つのケーススタディで有効性を検証した。

  原題: Cross-sectional Topology Optimization of Slender Soft Pneumatic Actuators using Genetic Algorithms and Geometrically Exact Beam Models ／ Leon Schindler, Kristin Miriam de Payrebrune

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• 論文マニピュレーションロボティクス2024/12/1

  タスク駆動型モバイルマニピュレータの協調設計

  家庭内タスクの性能を直接最適化するため、強化学習とベイズ最適化を組み合わせてモバイルマニピュレータのアーム取り付けパラメータを設計する手法を提案。

  原題: Task-Driven Co-Design of Mobile Manipulators ／ Raphael Schneider, Daniel Honerkamp, Tim Welschehold 他

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• 論文自動運転ロボティクス2024/12/1

  VLM-RL：視覚言語モデルと強化学習を統合した安全な自動運転フレームワーク

  事前学習済み視覚言語モデルと強化学習を組み合わせ、言語ゴールから報酬を自動生成することで、手作業の報酬設計を不要にした自動運転フレームワークを提案。CARLA実験で衝突率低減と経路完走率向上を達成。

  原題: VLM-RL: A Unified Vision Language Models and Reinforcement Learning Framework for Safe Autonomous Driving ／ Zilin Huang, Zihao Sheng, Yansong Qu 他

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• 論文VLAロボティクス2024/12/1

  連合学習を用いたUAVの近接制御：人とロボットの協調領域に向けて

  複数ドローンにLSTMと連合学習を組み込み、分散学習で人間の動作を認識・制御し、遮蔽を防ぎつつ96%以上の精度を実現した。

  原題: Proximal Control of UAVs with Federated Learning for Human-Robot Collaborative Domains ／ Lucas Nogueira Nobrega, Ewerton de Oliveira, Martin Saska 他

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• 論文マニピュレーションロボティクス2024/12/1

  線形時相論理で解釈可能な操作のためのハイブリッド強化学習方針

  線形時相論理(LTL)でタスク仕様を符号化し、ウェイポイント計画・行動プリミティブ選択・パラメータ決定の3階層方針を組み合わせることで、長期的なロボット操作タスクの探索効率と解釈性を高める強化学習フレームワークHyTLを提案した。

  原題: Exploiting Hybrid Policy in Reinforcement Learning for Interpretable Temporal Logic Manipulation ／ Hao Zhang, Hao Wang, Xiucai Huang 他

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• 論文オドメトリ/SLAMロボティクス2024/12/1

  ガウスモデリングと多重仮説スキャンマッチングに基づく4Dレーダー慣性オドメトリ

  4Dミリ波レーダーのスキャンを3Dガウスで要約表現し、その確率密度関数を活用した多重仮説レジストレーションで高精度なレーダー慣性オドメトリを実現した研究。

  原題: 4D Radar-Inertial Odometry based on Gaussian Modeling and Multi-Hypothesis Scan Matching ／ Fernando Amodeo, Luis Merino, Fernando Caballero

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• 論文移動マニピュレーションロボティクス2024/12/1

  λ: 長期的な屋内移動マニピュレーションロボティクスにおけるデータ効率のベンチマーク

  人間が収集した571件のデモンストレーションを用いて、言語条件付きの長期的・複数部屋・複数階にわたるピックアンドプレースタスクにおけるモデルのデータ効率を評価するベンチマークλを提案し、ニューロシンボリック手法が学習手法より少ないデータで高い成功率を達成することを示した。

  原題: {\lambda}: A Benchmark for Data-Efficiency in Long-Horizon Indoor Mobile Manipulation Robotics ／ Ahmed Jaafar, Shreyas Sundara Raman, Sudarshan Harithas 他

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• 論文VLAロボティクス2024/12/1

  CARP: 粗から細への自己回帰予測による視覚運動ポリシー学習

  行動系列を多スケール表現にエンコードし、GPT型トランスフォーマーで粗から細へ自己回帰的に予測することで、拡散ポリシー並みの精度と自己回帰並みの効率を両立した視覚運動ポリシー学習手法。

  原題: CARP: Visuomotor Policy Learning via Coarse-to-Fine Autoregressive Prediction ／ Zhefei Gong, Pengxiang Ding, Shangke Lyu 他

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• 論文触覚ロボティクス2024/12/1

  触れて伝える：ロボットのための人間の感情と社会的ジェスチャーのマルチモーダル解読

  圧力センサとマイクを搭載したソーシャルロボットを用い、人間が触覚で伝える感情や社会的ジェスチャーをSVMやCNNで分類するマルチモーダル手法を検討した研究。

  原題: Touch and Tell: Multimodal Decoding of Human Emotions and Social Gestures for Robots ／ Qiaoqiao Ren, Remko Proesmans, Yuanbo Hou 他

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• 論文動作計画ロボティクス2024/12/1

  拡散モデルによる動作計画：拡散モデルを用いたロボット動作計画の学習と適応

  拡散モデルで軌道分布の事前知識を学習し、コスト勾配を活用して動作計画問題を解く手法を提案。Bスプライン曲線で低次元表現し、滑らかな軌道生成を実現。

  原題: Motion Planning Diffusion: Learning and Adapting Robot Motion Planning with Diffusion Models ／ J. Carvalho, A. Le, P. Kicki 他

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• 論文マニピュレーションロボティクス2024/12/1

  気流場を用いた複数物体の遠隔操作：モデルベース学習制御

  噴流による気流場の解析モデルと物体動力学の学習を組み合わせ、メートルスケールの遠隔から複数物体を経路追従・集合・選別する制御手法を提案した。

  原題: Remote Manipulation of Multiple Objects with Airflow Field Using Model-Based Learning Control ／ Artur Kopitca, Shahriar Haeri, Quan Zhou

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• 論文マニピュレーションロボティクス2024/12/1

  BODex: 二段階最適化によるスケーラブルで効率的なロボット巧み把持合成

  把持合成を二段階最適化問題として定式化し、GPU並列化により毎秒49把持以上を生成する高速システムとMuJoCoベンチマークを開発。生成データで学習モデルの成功率が40%から80%に向上。

  原題: BODex: Scalable and Efficient Robotic Dexterous Grasp Synthesis Using Bilevel Optimization ／ Jiayi Chen, Yubin Ke, He Wang

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• 論文マルチロボット動作計画ロボティクス2024/12/1

  ランダム化スケジューリングと情報に基づく経路生成による多様体拘束マニピュレータの効率的なマルチロボット動作計画

  複数ロボットの経路をスケジューリングで調整し、スケジューラと動作計画器の双方向フィードバックで実現可能な経路を生成する手法を提案。従来のハイブリッド手法より10〜100倍少ない経路数で計画できる。

  原題: Efficient Multi-Robot Motion Planning for Manifold-Constrained Manipulators by Randomized Scheduling and Informed Path Generation ／ Weihang Guo, Zachary Kingston, Kaiyu Hang 他

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• 論文群制御ロボティクス2024/12/1

  マルチAUV水中目標追跡タスクにFISHERは必要なのか？

  模倣学習と強化学習を組み合わせた2段階学習フレームワークFISHERを提案し、複数AUVによる水中目標追跡の性能を向上させた。

  原題: Is FISHER All You Need in The Multi-AUV Underwater Target Tracking Task? ／ Guanwen Xie, Jingzehua Xu, Ziqi Zhang 他

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• 論文マニピュレーションcs.GR2024/12/1

  CHOICE: 雑然とした環境における人間と物体の協調的なピックアンドプレース動作

  雑然とした環境で物体を掴んで運ぶ動作を生成するため、両手のスケジューラ、神経暗黙プランナー、カルマンフィルタ付きDeepPhaseコントローラを組み合わせた階層型システムを開発した。

  原題: CHOICE: Coordinated Human-Object Interaction in Cluttered Environments for Pick-and-Place Actions ／ Jintao Lu, He Zhang, Yuting Ye 他

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• 論文マルチエージェント強化学習cs.MA2024/12/1

  エントロピー探索による安全なマルチエージェント協調

  チーム制約下でのマルチエージェント強化学習において、観測エントロピー最大化で探索を促し、安全性を保ちつつ協調行動を学習する手法E2Cを提案。

  原題: Safe Multiagent Coordination via Entropic Exploration ／ Ayhan Alp Aydeniz, Enrico Marchesini, Robert Loftin 他

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• 論文群制御ロボティクス2024/12/1

  SwarmGPT: 大規模言語モデルと安全な動作計画を組み合わせたドローン群の振付生成

  LLMに安全フィルタを組み合わせ、自然言語からドローン群の安全で実現可能な振付を生成するシステムを提案し、最大200機のシミュレーションと20機の実機実験で検証した。

  原題: SwarmGPT: Combining Large Language Models with Safe Motion Planning for Drone Swarm Choreography ／ Martin Schuck, Dinushka Orrin Dahanaggamaarachchi, Ben Sprenger 他

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• 論文アシスティブ・ロボティクスロボティクス2024/12/1

  人とロボットの統合のための汎用制御手法

  限られた運動能力を持つ人の日常活動を支援するため、低次元のユーザー動作を多自由度の義肢やロボットアバターの制御に変換し、ユーザーの負担を自律的に軽減する汎用制御フレームワークを提案し、シミュレーションと実機で検証した。

  原題: A General Control Method for Human-Robot Integration ／ Maddalena Feder, Giorgio Grioli, Manuel G. Catalano 他

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• 論文6D姿勢推定画像認識2024/12/1

  6DOPE-GS: ガウシアンスプラッティングを用いたオンライン6D物体姿勢推定

  ガウシアンスプラッティングを活用し、単一RGB-Dカメラからオンラインで6D物体姿勢推定と追跡を同時に行う手法を提案。動的キーフレーム選択と不透明度統計に基づくプルーニングで効率化を図り、5倍の高速化を実現した。

  原題: 6DOPE-GS: Online 6D Object Pose Estimation using Gaussian Splatting ／ Yufeng Jin, Vignesh Prasad, Snehal Jauhri 他

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