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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 →- 論文動作予測画像認識
MotionWavelet: ウェーブレット多様体学習による人体動作予測
ウェーブレット変換と拡散モデルを組み合わせ、空間周波数領域で人体動作の時系列パターンを学習することで、将来の動作を高精度に予測するフレームワークを提案した。
原題: MotionWavelet: Human Motion Prediction via Wavelet Manifold Learning ／ Yuming Feng, Zhiyang Dou, Ling-Hao Chen 他
日本語で読む → - 論文能動学習ロボティクス
能動学習におけるコスト考慮型クエリ方策：効率的な自律ロボット探査に向けて
ガウス過程回帰の能動学習に行動コストを組み込み、地形マッピングなどの回帰問題で不確実性指標と距離制約の組み合わせが最も効率的であることを示した。
原題: Cost-Aware Query Policies in Active Learning for Efficient Autonomous Robotic Exploration ／ Sapphira Akins, Hans Mertens, Frances Zhu
日本語で読む → - 論文教育ロボティクスロボティクス
ロボットと投影を用いた最短経路アルゴリズムの教育
ロボットと周囲への投影を組み合わせ、グラフ探索や最短経路アルゴリズムをインタラクティブに学べる教育システムを提案し、ユーザ調査で関心や使いやすさを評価した。
原題: Teaching Shortest Path Algorithms With a Robot and Overlaid Projections ／ Pavel Jolakoski, Jordan Aiko Deja, Klen Čopič Pucihar 他
日本語で読む → - 論文運動計画ロボティクス
cHyRRTとcHySST：ハイブリッド力学系のための2つの運動計画ツール
ハイブリッド系の運動計画アルゴリズムHyRRTとHySSTをOMPLベースで実装し、ROS対応のツールとして提供した論文。ピンボールゲームと衝突耐性テンセグリティマルチコプターの例で有効性を示す。
原題: cHyRRT and cHySST: Two Motion Planning Tools for Hybrid Dynamical Systems ／ Beverly Xu, Nan Wang, Ricardo Sanfelice
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
視覚言語モデルとビヘイビアツリーによるロボットの失敗対応
視覚言語モデル(VLM)を監視役として使い、ロボットのタスク実行中の未知の失敗を検知し、不足する条件やスキルをビヘイビアツリーに組み込むことで自律的に回復できるようにする手法を提案した。
原題: Addressing Failures in Robotics using Vision-Based Language Models (VLMs) and Behavior Trees (BT) ／ Faseeh Ahmad, Jonathan Styrud, Volker Krueger
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
VLA-3D: 3D意味理解とナビゲーションのための大規模データセット
屋内3Dシーンにおける言語指示ナビゲーション向けに、11.5K以上のスキャン済み部屋、2350万の物体間意味関係、970万の参照文を含む最大規模の実世界データセットを構築し、最先端モデルのベースライン性能を評価した。
原題: VLA-3D: A Dataset for 3D Semantic Scene Understanding and Navigation ／ Haochen Zhang, Nader Zantout, Pujith Kachana 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
インターネットを介したロボット群制御
遠隔地にある2つのロボット実験環境をインターネットで接続し、位置・速度・方向などの状態を交換してリーダーに追従する群れ制御を実現した。パケット損失はなく、平均遅延も実用範囲内であることを示した。
原題: Robot Swarming over the internet ／ Will Ferenc, Hannah Kastein, Lauren Lieu 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
言語駆動ロボティクスの堅牢性向上：失敗低減のためのモジュラーアーキテクチャ
小型LLMを用いたロボットのタスク計画において、目標条件付きPOMDPで失敗モードを整理し、「期待される結果」モジュールとフィードバック機構を組み合わせたモジュラー構成で成功率を改善した研究。
原題: Enhancing Robustness in Language-Driven Robotics: A Modular Approach to Failure Reduction ／ Émiland Garrabé, Pierre Teixeira, Mahdi Khoramshahi 他
日本語で読む → - 論文嗜好学習ロボティクス
嗜好に基づく報酬関数最適化におけるユーザー体験の向上：支援ロボットへの応用
支援ロボットの嗜好学習でユーザーがランク付けする軌道を生成する際、ユーザー体験を優先するCMA-ES-IGアルゴリズムを提案し、従来手法より直感的で使いやすいことを実証した。
原題: Improving User Experience in Preference-Based Optimization of Reward Functions for Assistive Robots ／ Nathaniel Dennler, Zhonghao Shi, Stefanos Nikolaidis 他
日本語で読む → - 論文把持支援ロボティクス
リハビリテーション把持支援のための点群コンテキスト解析
家庭内の3D点群をリアルタイム解析し、把持モードを分類して把持可能物体と把持点を推定する低コストシステムを開発した。
原題: Point Cloud Context Analysis for Rehabilitation Grasping Assistance ／ Jackson M. Steinkamp, Laura J. Brattain, Conor J. Walsh 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
脚式ロボットの線形制御に向けたKoopmanダイナミクスの継続学習と持ち上げ
データセットと潜在空間を段階的に拡張しながらKoopman線形モデルを継続学習し、脚式ロボットの歩行制御を単純な線形MPCで高精度に実現した。
原題: Continual Learning and Lifting of Koopman Dynamics for Linear Control of Legged Robots ／ Feihan Li, Abulikemu Abuduweili, Yifan Sun 他
日本語で読む → - 論文システム同定ロボティクス
スケール自律走行レースにおける1分以内の学習ベース走行中システム同定
ニューラルネットワークによる誤差補正を組み込んだ走行中システム同定手法を提案し、30秒の走行データと3秒の学習でタイヤモデルを高精度に同定できることを示した。
原題: Learning-Based On-Track System Identification for Scaled Autonomous Racing in Under a Minute ／ Onur Dikici, Edoardo Ghignone, Cheng Hu 他
日本語で読む → - 論文外骨格ロボティクス
ピークアシストトルク角度を調整可能な新型パッシブ肩部外骨格
頭上作業用に、ピークアシストトルク角度を調整できるパッシブクラッチ機構を備えた肩部外骨格を開発し、筋活動を最大49.6%低減できることを示した。
原題: A Novel Passive Occupational Shoulder Exoskeleton With Adjustable Peak Assistive Torque Angle For Overhead Tasks ／ Jin Tian, Haiqi Zhu, Changjia Lu 他
日本語で読む → - 論文人とロボットの協働ロボティクス
マルチモーダル階層フレームワークによる長期的な人とロボットの協働の堅牢化
視覚と言語を統合した階層的な枠組みで人間の意図を推定し、長期的な組立作業における人とロボットの協働を効率化・堅牢化した研究。
原題: Robustifying Long-term Human-Robot Collaboration through a Multimodal and Hierarchical Framework ／ Peiqi Yu, Abulikemu Abuduweili, Ruixuan Liu 他
日本語で読む → - 論文家庭内ロボットロボティクス
家庭内の危険を先回りして検知・対処するロボット
基盤モデルとマルチエージェント議論で家庭内の危険シナリオを自動生成し、ロボットが異常を能動的に発見・対処するスキルを学習する手法を提案した。
原題: Hazards in Daily Life? Enabling Robots to Proactively Detect and Resolve Anomalies ／ Zirui Song, Guangxian Ouyang, Meng Fang 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
人工多モーダル指先による触覚のデジタル化
高解像度センサとオンデバイスAIを備えた半球状の人工指先を開発し、触覚・振動・熱・匂いを多モーダルに検出できることを示した論文。
原題: Digitizing Touch with an Artificial Multimodal Fingertip ／ Mike Lambeta, Tingfan Wu, Ali Sengul 他
日本語で読む → - 論文HRI信頼推定ロボティクス
人間オペレータに対する人工的信頼のATTUNEモデル
遠隔操作ロボットと対話する人間に対するAIの信頼をリアルタイムで推定するフレームワークを提案し、災害対応シミュレーションのデータセットで評価した。
原題: The ATTUNE model for Artificial Trust Towards Human Operators ／ Giannis Petousakis, Angelo Cangelosi, Rustam Stolkin 他
日本語で読む → - 論文群制御AI
マルチロボットシステムアーキテクチャのモデリングとシミュレーション
人間の要求に応じて複数のロボットが協調するシステムを対象に、BPMNで構成要素をモデル化し、JADEエージェントでシミュレーションして性能を評価する手法を提案した論文。
原題: Modeling and Simulation of a Multi Robot System Architecture ／ Ahmed R. Sadik, Christian Goerick, Manuel Muehlig
日本語で読む → - 論文オフライン強化学習ロボティクス
視覚言語モデルのフィードバックによる実世界オフライン強化学習
視覚言語モデルからの選好フィードバックとタスクのテキスト記述を用いてオフラインデータセットに自動で報酬ラベルを付与し、実世界のロボット支援着衣タスクなどで有効な方策を学習するシステムを提案した。
原題: Real-World Offline Reinforcement Learning from Vision Language Model Feedback ／ Sreyas Venkataraman, Yufei Wang, Ziyu Wang 他
日本語で読む → - 論文変化検出画像認識
3DGS-CD: 3Dガウシアンスプラッティングによる物体再配置の変化検出
3Dガウシアンスプラッティングとゼロショットセグメンテーションを組み合わせ、異なる時刻に撮影した未位置合わせ画像から物体の再配置を検出する手法を提案。深度や事前知識なしで高精度・高速に3D変化マスクと物体変換を推定する。
原題: 3DGS-CD: 3D Gaussian Splatting-based Change Detection for Physical Object Rearrangement ／ Ziqi Lu, Jianbo Ye, John Leonard
日本語で読む → - 論文最適化機械学習
最適化問題に対する複数の初期解の学習
問題パラメータから多様な初期解を複数予測し、単一または複数の最適化器で利用することで、ロボット制御などの最適化問題の収束を改善する手法を提案。
原題: Learning Multiple Initial Solutions to Optimization Problems ／ Elad Sharony, Heng Yang, Tong Che 他
日本語で読む → - 論文HRIロボティクス
ロボットは留守中に何をしていた?――Video Foundation Modelsによる断続的監督の強化
Video Foundation Modelsを使い、長時間のロボット視覚データを絵コンテ・短尺動画・テキストで要約する枠組みを提案し、30人のユーザ実験でクエリ駆動型要約と絵コンテが最も有効だと示した。
原題: 'What did the Robot do in my Absence?' Video Foundation Models to Enhance Intermittent Supervision ／ Kavindie Katuwandeniya, Leimin Tian, Dana Kulić
日本語で読む → - 論文身体性AI画像認識
3D-Mem: 身体性エージェントのための3Dシーンメモリ
探索領域を多視点画像の「メモリスナップショット」として記憶し、未探索領域の「フロンティアスナップショット」も活用することで、身体性エージェントの探索と推論を向上させる3Dシーンメモリを提案した。
原題: 3D-Mem: 3D Scene Memory for Embodied Exploration and Reasoning ／ Yuncong Yang, Han Yang, Jiachen Zhou 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
RoboGSim: 実世界からシミュレーションを経て実世界へ戻るロボット用ガウシアンスプラッティングシミュレータ
3Dガウシアンスプラッティングと物理エンジンを組み合わせ、実世界のロボット操作データを高忠実度でシミュレーションし、実機へのゼロショット転移を可能にするReal2Sim2Realシミュレータを提案。
原題: RoboGSim: A Real2Sim2Real Robotic Gaussian Splatting Simulator ／ Xinhai Li, Jialin Li, Ziheng Zhang 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
時間不変参照スプレッディングを用いた衝撃対応制御
意図的な同時衝突を活用するため、時間不変参照スプレッディング制御を提案し、非平滑物理エンジンで衝撃モデルを構築、600回のロボット衝突実験で検証した。
原題: Impact-Aware Control using Time-Invariant Reference Spreading ／ Jari van Steen, Nathan van de Wouw, Alessandro Saccon
日本語で読む → - 論文強化学習機械学習
ソフトマックス方策ミラー上昇法の高速収束
ソフトマックス方策ミラー上昇法（SPMA）を改良し、表形式MDPで線形収束を証明するとともに、線形関数近似や非線形関数近似に拡張してMuJoCoやAtariで性能を評価した。
原題: Fast Convergence of Softmax Policy Mirror Ascent ／ Reza Asad, Reza Babanezhad, Issam Laradji 他
日本語で読む → - 論文非把持マニピュレーションロボティクス
振り子駆動型再構成可能ディスクの磁気結合を伴う非把持転がり問題：モデリングとバランス制御
内部磁気振り子機構を備えたモジュール式転がりディスクロボットを提案し、非線形動力学を導出してシミュレーションでバランス制御と持ち上げ動作を解析した。
原題: Novel Non-Prehensile Rolling Problem: Modelling and Balance Control of Pendulum-Driven Reconfigurable Disks Motion with Magnetic Coupling in Simulation ／ Ollie Wiltshire, Seyed Amir Tafrishi
日本語で読む → - 論文空中通信ロボティクス
全方向マルチロータUAVによる空中通信の再構築
3D位置と3D姿勢を独立制御できる全方向マルチロータUAV(o-MRAV)を空中通信に応用し、アンテナ指向を自由に制御できる利点や物理層セキュリティ・光通信などのユースケースをシミュレーションで示した論文。
原題: Reshaping UAV-Enabled Communications with Omnidirectional Multi-Rotor Aerial Vehicles ／ Daniel Bonilla Licea, Giuseppe Silano, Hajar El Hammouti 他
日本語で読む → - 論文自律実験/材料探索ロボティクス
半導体特性の自律接触マッピングのための自己教師ありロボットシステム
自己教師ありCNNとグラフベースの経路計画を用いて、ペロブスカイト薄膜の光伝導度を接触測定で自律的に空間マッピングするロボットシステムを開発した。
原題: A Self-Supervised Robotic System for Autonomous Contact-Based Spatial Mapping of Semiconductor Properties ／ Alexander E. Siemenn, Basita Das, Kangyu Ji 他
日本語で読む → - 論文クロスビュー位置推定画像認識
反復レンダリングによる教師なしマルチビューUAV画像のジオローカリゼーション
UAVの斜め視点画像から3D表現を構築し衛星視点画像を生成することで、ラベル付きデータなしに地域に依存しないクロスビュー位置推定を実現した研究。
原題: Unsupervised Multi-view UAV Image Geo-localization via Iterative Rendering ／ Haoyuan Li, Chang Xu, Wen Yang 他
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