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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: 2024/11/1 ／ 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 →- 論文セマンティックマッピングロボティクス
Voxeland: 証拠に基づく不確実性定量化を伴う確率的インスタンス認識セマンティックマッピング
ニューラルネットの予測を主観的意見として扱い、証拠理論に基づいて時系列に統合することで、不確実性を定量化しながらインスタンス単位のセマンティックマップを構築する手法を提案。不確実性の高い領域にはLVLMで意味的曖昧性解消を行う。
原題: Voxeland: Probabilistic Instance-Aware Semantic Mapping with Evidence-based Uncertainty Quantification ／ Jose-Luis Matez-Bandera, Pepe Ojeda, Javier Monroy 他
日本語で読む → - 論文制御制御
デルタロボットの残留振動抑制のためのミスマッチ補償付き反復学習制御
デルタロボットの残留振動を抑えるため、入力整形とファジィ近似によるモデル誤差補償を組み合わせた適応型反復学習制御を提案し、収束性を理論的に保証した。
原題: Iterative Learning Control with Mismatch Compensation for Residual Vibration Suppression in Delta Robots ／ Mingkun Wu, Alisa Rupenyan, Burkhard Corves
日本語で読む → - 論文知覚データ処理ロボティクス
空間正規表現による知覚ストリームのクエリ
マルチモーダルな動的環境から得られる時空間知覚データを対象に、空間正規表現(SpREs)という新しいクエリ言語を提案し、オフライン/オンライン両対応のパターンマッチングツールSTREMを開発した。
原題: Querying Perception Streams with Spatial Regular Expressions ／ Jacob Anderson, Georgios Fainekos, Bardh Hoxha 他
日本語で読む → - 論文自己位置推定ロボティクス
IDF-MFL: 移動ロボットのためのインフラ不要・ドリフトフリー磁場自己位置推定
建物や地下パイプなどが生む環境磁場を利用し、事前インフラなしで外れ値に頑健な状態推定によりドリフトのない自己位置推定を実現した。
原題: IDF-MFL: Infrastructure-free and Drift-free Magnetic Field Localization for Mobile Robot ／ Hongming Shen, Zhenyu Wu, Wei Wang 他
日本語で読む → - 論文sim2real制御
自律航行船のためのデジタルツイン：安全な海上ナビゲーションの実現
自律航行船（ASV）の安全な制御とシミュレーションのため、レベル0〜5のデジタルツインフレームワークを提案し、その構築方法を概説した論文。
原題: Digital Twin for Autonomous Surface Vessels: Enabler for Safe Maritime Navigation ／ Daniel Menges, Adil Rasheed
日本語で読む → - 論文自己位置推定ロボティクス
意味的マスキングと視覚特徴マッチングによる堅牢な自己位置推定
長期運用される宇宙ロボット向けに、意味的マスキングで視覚特徴マッチングを効率化し、動的環境での自己位置推定精度と堅牢性を向上させる手法を提案。
原題: Semantic Masking and Visual Feature Matching for Robust Localization ／ Luisa Mao, Ryan Soussan, Brian Coltin 他
日本語で読む → - 論文3D LiDAR画像認識
車載3D LiDARを用いた幾何・意味的シーン理解のための深層学習
車載3D LiDARの点群理解の精度と効率を高めるため、128チャネルLiDARデータセットDurLAR、少数アノテーションで高精度なセグメンテーション手法、RAPiD特徴とRAPiD-Segを提案した論文。
原題: On Deep Learning for Geometric and Semantic Scene Understanding Using On-Vehicle 3D LiDAR ／ Li Li
日本語で読む → - 論文模倣学習画像認識
3Dガウシアンスプラッティングを用いたデモンストレーションにおける物体と接触点の追跡
動画デモから接触点と物体の動きを抽出し、3DガウシアンスプラッティングとFoundationPoseで追跡することで、対話型模倣学習を強化する手法を提案した。
原題: Object and Contact Point Tracking in Demonstrations Using 3D Gaussian Splatting ／ Michael Büttner, Jonathan Francis, Helge Rhodin 他
日本語で読む → - 論文安全学習ロボティクス
予測モデルを用いたロボットシステムのための安全指向ニューラルネットワーク修復
模倣学習で得た方策を予測モデルに基づいて修復し、安全制約を満たすロボット学習手法を提案。移動ロボットナビゲーションと下腿義足で有効性を示した。
原題: Repairing Neural Networks for Safety in Robotic Systems using Predictive Models ／ Keyvan Majd, Geoffrey Clark, Georgios Fainekos 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
RT-Grasp: マルチモーダル大規模言語モデルによる推論チューニングロボット把持
大規模言語モデルの推論能力を把持姿勢の数値予測に活用する「Reasoning Tuning」を提案し、専用データセットと実機実験で有効性を示した。
原題: RT-Grasp: Reasoning Tuning Robotic Grasping via Multi-modal Large Language Model ／ Jinxuan Xu, Shiyu Jin, Yutian Lei 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
知覚強度に基づくノイズ除去を用いた遠隔操作ロボットの振動触覚フィードバック
遠隔操作ロボットの自己運動で生じる振動ノイズを、人間の知覚強度に合わせたフィルタで除去し、触覚フィードバックの品質を保つ手法を提案した。
原題: Vibrotactile Feedback for a Remote Operated Robot with Noise Subtraction Based on Perceived Intensity ／ Ryoma Yamawaki, Takeru Shimamura, Noel Alejandro Avila Campos 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーション機械学習
SCoTT: デジタルツインにおける無線対応ロボットナビゲーションのための戦略的思考連鎖タスキング
VLMを用いて無線ヒートマップとレイトレーシングデータから経路利得と経路長を共最適化する無線対応経路計画フレームワークSCoTTを提案し、DP-WA*に近い性能を低計算コストで実現した。
原題: SCoTT: Strategic Chain-of-Thought Tasking for Wireless-Aware Robot Navigation in Digital Twins ／ Aladin Djuhera, Amin Seffo, Vlad C. Andrei 他
日本語で読む → - 論文POMDP計画ロボティクス
高速状態空間サンプリングによる長期的オンラインPOMDP計画のスケーリング
ロボットの不確実性下の計画で使われるPOMDPについて、状態空間を高速サンプリングしてマクロ行動を生成し、長期的な計画を効率的に解くオンラインソルバROP-RaS3を提案した。100ステップ超の計画や15次元状態空間の問題で既存手法を大幅に上回る。
原題: Scaling Long-Horizon Online POMDP Planning via Rapid State Space Sampling ／ Yuanchu Liang, Edward Kim, Wil Thomason 他
日本語で読む → - 論文VLA画像認識
NavAgent: 都市街路ビューのマルチスケール融合によるUAV身体性視覚言語ナビゲーション
大規模視覚言語モデルを活用し、トポロジカルマップ・パノラマ・ランドマークのマルチスケール情報を統合して都市環境でのUAVナビゲーションを実現するモデルを提案。
原題: NavAgent: Multi-scale Urban Street View Fusion For UAV Embodied Vision-and-Language Navigation ／ Youzhi Liu, Fanglong Yao, Yuanchang Yue 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
物体特性推定のための予測的視触覚インタラクティブ知覚フレームワーク
視覚と触覚を備えたロボットが押す・引くなどの探索動作を行い、物体の硬さ・質量・摩擦・形状などの物理特性を能動的に推定する枠組みを提案した。
原題: Predictive Visuo-Tactile Interactive Perception Framework for Object Properties Inference ／ Anirvan Dutta, Etienne Burdet, Mohsen Kaboli
日本語で読む → - 論文マルチロボットロボティクス
DART-LLM：大規模言語モデルを用いた依存関係を考慮したマルチロボットタスク分解と実行
自然言語指示をDAGで依存関係をモデル化し、複数ロボット向けのサブタスクに分解して実行するLLMベースのフレームワークを提案。
原題: DART-LLM: Dependency-Aware Multi-Robot Task Decomposition and Execution using Large Language Models ／ Yongdong Wang, Runze Xiao, Jun Younes Louhi Kasahara 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
可逆変換を用いたデータ駆動型モデリングと重量物油圧マニピュレータの運動制御
多層パーセプトロンと可逆変換で油圧マニピュレータの非線形モデルを構築し、モデル逆補償とPD制御を組み合わせたハイブリッド制御で軌道追従誤差を半減させた。
原題: A Data-Driven Modeling and Motion Control of Heavy-Load Hydraulic Manipulators via Reversible Transformation ／ Dexian Ma, Yirong Liu, Wenbo Liu 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
人間との対話による推論時ポリシーステアリング
事前学習済みの生成ポリシーを微調整せずに、人間の介入でサンプリング過程をバイアスし、意図に沿った行動を引き出す枠組みを提案。
原題: Inference-Time Policy Steering through Human Interactions ／ Yanwei Wang, Lirui Wang, Yilun Du 他
日本語で読む → - 論文画像圧縮/新規視点合成eess.IV
新規視点合成の事前情報を用いた画像圧縮
ミッションの事前情報を活用し、学習済みの新規視点合成モデルと勾配降下法で潜在表現を最適化することで、水中遠隔操作のための高効率な画像圧縮を実現した。
原題: Image Compression Using Novel View Synthesis Priors ／ Luyuan Peng, Mandar Chitre, Hari Vishnu 他
日本語で読む → - 論文ナノロボティクス/強化学習ロボティクス
強化学習を用いたナノロボットの癌細胞検出・追跡シミュレーション
Q学習でナノロボットの移動を最適化し、生体環境中のバイオマーカー濃度勾配から癌細胞を自律検出するシミュレーション研究。
原題: Simulation of Nanorobots with Artificial Intelligence and Reinforcement Learning for Advanced Cancer Cell Detection and Tracking ／ Shahab Kavousinejad
日本語で読む → - 論文模倣学習/ナビゲーションロボティクス
専門家データから学ぶ全駆動型自律表面船の自律ドッキング操作
全駆動型自律表面船のドッキングを模倣学習問題として捉え、逆強化学習で専門家軌跡から報酬関数を学習し、人間らしいドッキング動作を生成する手法を提案した。
原題: Learning Autonomous Docking Operation of Fully Actuated Autonomous Surface Vessel from Expert data ／ Akash Vijayakumar, Atmanand M A, Abhilash Somayajula
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
Tra-MoE: 複数ドメインからの軌道予測モデル学習による適応的ポリシー条件付け
スパースMoEアーキテクチャで任意点軌道を予測し、適応的ポリシー条件付けでロボット制御を改善する手法を提案。
原題: Tra-MoE: Learning Trajectory Prediction Model from Multiple Domains for Adaptive Policy Conditioning ／ Jiange Yang, Haoyi Zhu, Yating Wang 他
日本語で読む → - 論文運動予測機械学習
ModeSeq: 逐次モードモデリングによる疎なマルチモーダル運動予測の改善
将来の運動予測において、モードを逐次的に生成する新手法ModeSeqを提案し、多様性と精度のバランスを向上させた。
原題: ModeSeq: Taming Sparse Multimodal Motion Prediction with Sequential Mode Modeling ／ Zikang Zhou, Hengjian Zhou, Haibo Hu 他
日本語で読む → - 論文運動計画ロボティクス
並列ガウス変分推論による効率的な反復近接運動計画
不確実性下の運動計画を確率的制御問題として定式化し、ガウス分布空間での変分推論をGPU並列計算で高速に解く手法を提案。非線形系にも拡張し、ロボットシステムで有効性を検証した。
原題: Efficient Iterative Proximal Variational Inference Motion Planning ／ Zinuo Chang, Hongzhe Yu, Patricio Vela 他
日本語で読む → - 論文教育ロボティクスcs.CY
拡張から研究へ：ロボティクスが学部生の学術的関心をどう刺激するか
大学のロボティクス活動が学生のチームワークや創造性などの汎用スキルと研究への関心を高めることを、UruBotsグループの事例から示した研究。
原題: De la Extensi\'on a la Investigaci\'on: Como La Rob\'otica Estimula el Inter\'es Acad\'emico en Estudiantes de Grado ／ Gabriela Flores, Ahilen Mazondo, Pablo Moraes 他
日本語で読む → - 論文自動運転検証ロボティクス
自動運転検証のための基盤モデル
マスク付きオートエンコーダで運転シナリオを再構成し、難易度スコアで重要度を重み付けすることで、衝突率と深刻度を迅速に推定する手法を提案。
原題: Foundation Models for Rapid Autonomy Validation ／ Alec Farid, Peter Schleede, Aaron Huang 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
自律移動ロボットによる産業環境の動的ゾーニング
倉庫や工場の床をAMRが担当するゾーンに分割し、生産変動に応じてゾーンを動的に変化させる分散型アルゴリズム(DDZ)を提案。タスク配分の均等性が向上し、AMR間の移動距離のばらつきが68.7%減少した。
原題: Dynamic Zoning of Industrial Environments with Autonomous Mobile Robots ／ Russell Keith, Hung La
日本語で読む → - 論文遠隔操作/触覚ロボティクス
アダプティブトリガの硬さでロボットエンドエフェクタ周辺情報を伝える遠隔操作支援
DualSenseコントローラのトリガ硬さをエンドエフェクタと物体の重なり量に応じて変え、1自由度の触覚フィードバックで周辺状況を直感的に伝える遠隔操作手法を提案した。
原題: Conveying Surroundings Information of a Robot End-Effector by Adjusting Controller Button Stiffness ／ Noel Alejandro Avila Campos, Masashi Konyo, Ranulfo Bezerra 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
トランスフォーマーは本当にロボティクスの基盤なのか？
GPTベースのロボティクスは計算コストや訓練時間、オフボード制御などの制約が大きく、昆虫の脳の自律性と対比して生物から学ぶべき点を論じた論文。
原題: Are Transformers Truly Foundational for Robotics? ／ James A. R. Marshall, Andrew B. Barron
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
DG-SLAM: 動的環境に対応したロバストなガウシアンスプラッティングSLAMとハイブリッド姿勢最適化
動的環境でも高精度なカメラ姿勢推定と高忠実度な再構成を実現する、3Dガウシアンを用いた初の動的Visual SLAMシステムを提案。
原題: DG-SLAM: Robust Dynamic Gaussian Splatting SLAM with Hybrid Pose Optimization ／ Yueming Xu, Haochen Jiang, Zhongyang Xiao 他
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