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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 →- 論文群制御ロボティクス
プログラム可能な運動を実現するスマート自律アクティブ粒子としてのブレインボット
内部振動子と音響・磁気センサ、マイコンを搭載した小型ロボットで、水平振動によるサイクロイド軌道を利用して、弾道的運動からランダムウォーク的拡散運動まで多様な動態をプログラム可能にした。
原題: Brainbots as smart autonomous active particles with programmable motion ／ M. Noirhomme, I. Mammadli, N. Vanesse 他
日本語で読む → - 論文魚型ロボットphysics.flu-dyn
受動的な尾びれと調整可能な剛性を備えた魚型ロボットの実験的研究
尾柄部にねじりばねを入れて尾の柔軟性を調整できる体長30cmの魚型ロボットを試作し、周波数と剛性を変えて推進力・速度・パワーを計測、実魚に近い進行波的な変形と最適ストローハル数での自走を確認した。
原題: Experimental study of fish-like bodies with passive tail and tunable stiffness ／ L. Padovani, G. Manduca, D. Paniccia 他
日本語で読む → - 論文LiDAR/NeRF画像認識
ニューラル放射輝度場によるLiDARマッピングの確率論的定式化
NeRFを用いたLiDARの新規視点生成において、損失を確率の積分として定式化することで、複数のリターン（first/nth/strongest）を単一チャネルからサンプリング可能にした研究。
原題: A Probabilistic Formulation of LiDAR Mapping with Neural Radiance Fields ／ Matthew McDermott, Jason Rife
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
協働ロボットアームを用いた両手用ハプティックディスプレイの開発
協働ロボットアームを活用し、配置構成の最適化と慣性・摩擦補償により、透明性が高く疲労の少ない両手用ハプティックディスプレイを実現した。実機・シミュレーションでの両手バイラテラル遠隔操作で有効性を示した。
原題: Development of a Collaborative Robotic Arm-based Bimanual Haptic Display ／ Joong-Ku Lee, Donghyeon Kim, Seong-Su Park 他
日本語で読む → - 論文POMDP/信念計画AI
仮説駆動型信念MDPにおける複数動的モデルの不確かさの解消
複数の動的モデル仮説を持つ信念MDPを新たに定式化し、仮説の特定とPOMDPでの性能を両立する行動をスパース木探索で計画する手法を提案した。
原題: Resolving Multiple-Dynamic Model Uncertainty in Hypothesis-Driven Belief-MDPs ／ Ofer Dagan, Tyler Becker, Zachary N. Sunberg
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
HI-SLAM2: 高速単眼シーン再構成のための幾何認識ガウシアンSLAM
RGB入力のみで高精度な単眼シーン再構成を実現する3DガウシアンスプラッティングベースのSLAMシステム。単眼事前分布と学習ベース密SLAMを組み合わせ、ループ閉じ込み時の効率的なポーズグラフ最適化とガウシアン変形により高速かつ幾何学的に正確な再構成を可能にする。
原題: HI-SLAM2: Geometry-Aware Gaussian SLAM for Fast Monocular Scene Reconstruction ／ Wei Zhang, Qing Cheng, David Skuddis 他
日本語で読む → - 論文VLA画像認識
物体検出モダリティを統合した視覚言語モデルによる自動運転エージェントの強化
自動運転向け視覚言語モデルにYOLOSベースの物体検出ネットワークを追加し、マルチビュー処理を改善することで、視覚的質問応答タスクの性能を向上させた研究。
原題: Integrating Object Detection Modality into Visual Language Model for Enhanced Autonomous Driving Agent ／ Linfeng He, Yiming Sun, Sihao Wu 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
ロボットエアホッケー選手権の回顧：実世界ロボティクスに向けた堅牢・信頼・安全な学習技術のベンチマーク
NeurIPS 2023で開催されたロボットエアホッケー選手権を振り返り、sim-to-realギャップや安全性など実世界展開の課題をベンチマークし、学習と事前知識の組み合わせが有効であることを示した。
原題: A Retrospective on the Robot Air Hockey Challenge: Benchmarking Robust, Reliable, and Safe Learning Techniques for Real-world Robotics ／ Puze Liu, Jonas Günster, Niklas Funk 他
日本語で読む → - 論文自己位置推定画像認識
トポロジカルマップを用いた密結合・速度支援単眼視覚慣性自己位置推定
LiDAR点群から事前生成したトポロジカルマップとカメラ画像の対応付けに、車速情報を統合したIESKFで最適化する単眼視覚慣性自己位置推定手法を提案し、トンネルなどの難環境で有効性を示した。
原題: Tightly-Coupled, Speed-aided Monocular Visual-Inertial Localization in Topological Map ／ Chanuk Yang, Hayeon O, Kunsoo Huh
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
除外領域を含む複雑領域におけるUAV測量のカバレッジ経路計画
凹多角形や障害物・除外領域を含む複雑な領域を凸部分に分割・統合し、安全距離を保ちながら連続的な往復経路を生成するUAV測量の経路計画手法を提案した。
原題: UAV survey coverage path planning of complex regions containing exclusion zones ／ Shadman Tajwar Shahid, Shah Md. Ahasan Siddique, Md. Mahidul Alam
日本語で読む → - 論文ナビゲーション画像認識
CityWalker: Web規模の動画から身体性を伴う都市ナビゲーションを学習
Web上の街歩き・運転動画から行動教師信号を抽出し、地図なし・路上外でも動ける都市ナビゲーション方策を大規模模倣学習で獲得した研究。
原題: CityWalker: Learning Embodied Urban Navigation from Web-Scale Videos ／ Xinhao Liu, Jintong Li, Yicheng Jiang 他
日本語で読む → - 論文飛行制御ロボティクス
共役運動量に基づく外乱力推定による生体模倣型可変翼飛行
生体模倣型の可変翼ロボットAerobatに対し、共役運動量に基づくオブザーバを実装し、突発的な外乱やノイズ下でも外力を高精度に推定して飛行安定性を向上させた。
原題: Conjugate Momentum-Based Estimation of External Forces for Bio-Inspired Morphing Wing Flight ／ Bibek Gupta, Eric Sihite, Alireza Ramezani
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
ロボット崩壊：VLMベースのロボットマニピュレーションに対するサプライチェーン型バックドア攻撃
VLMベースのロボット操作ポリシーに対し、モデル供給チェーンに悪意あるモジュールを注入するバックドア攻撃フレームワークTrojanRobotを提案し、実世界18タスクと4つのVLMで有効性を検証した。
原題: Robot Collapse: Supply Chain Backdoor Attacks Against VLM-based Robotic Manipulation ／ Xianlong Wang, Hewen Pan, Hangtao Zhang 他
日本語で読む → - 論文追跡回避ロボティクス
遮蔽環境下での追跡回避問題における視界と安全バリア関数を用いた制御戦略
移動する追跡者が遮蔽物があっても逃走者を視界内に捉え続けるため、視界と障害物回避を制御バリア関数で制約し、サンプリングベース計画と凸最適化で追従する手法を提案し、シミュレーションと実機で検証した。
原題: Control Strategies for Pursuit-Evasion Under Occlusion Using Visibility and Safety Barrier Functions ／ Minnan Zhou, Mustafa Shaikh, Vatsalya Chaubey 他
日本語で読む → - 論文群制御cond-mat.soft
リンクボットの創発的機能ダイナミクス
V字型の能動ボットを鎖状につなぎ、幾何学的なリンク制約だけで移動・運搬・協調・競争などの多様な集団機能が創発することを示した研究。
原題: Emergent functional dynamics of link-bots ／ Kyungmin Son, Kimberly Bowal, L. Mahadevan 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
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 → - 論文マニピュレーションロボティクス
内在的触覚計量を用いた準静的マニピュレーション計画：本の挿入ケーススタディ
混雑した本棚に本を挿入するため、隣の本を押しのけて空間を作る準静的マニピュレーションを、平衡条件から導かれる内在的触覚計量に基づく計画問題として定式化し、適応的アルゴリズムで解く手法を提案した。
原題: Planning for quasi-static manipulation tasks via an intrinsic haptic metric: a book insertion case study ／ Lin Yang, Sri Harsha Turlapati, Chen Lv 他
日本語で読む → - 論文ヒューマンロボットインタラクションロボティクス
ロボットの視線による非言語コミュニケーションとバイアス制御非線形意見力学を用いた人間とロボットの共同学習における合意形成
ロボットの視線による非言語キューとバイアス制御された非線形意見力学を組み合わせ、人間とロボットが互いに学び合う共同学習において合意形成と信頼を築く手法を提案し、51名の被験者実験で有効性を示した。
原題: Consensus Building in Human-robot Co-learning via Bias Controlled Nonlinear Opinion Dynamics and Non-verbal Communication through Robotic Eyes ／ Rajul Kumar, Adam Bhatti, Ningshi Yao
日本語で読む → - 論文ビヘイビアツリーロボティクス
状態を持つビヘイビアツリーの形式化
補助変数と共有メモリを持つ状態付きビヘイビアツリーを形式化し、計算能力を解析するとともに、DSLと検証ツールBehaVerifyを開発した。
原題: Formalizing Stateful Behavior Trees ／ Serena S. Serbinowska, Preston Robinette, Gabor Karsai 他
日本語で読む → - 論文自己位置推定ロボティクス
Reliable-loc: 検証可能な手がかりに基づく大規模街路シーンでの堅牢な逐次LiDARグローバル自己位置推定
大規模屋外環境でのLiDARグローバル自己位置推定の脆弱性に対処するため、空間的・時間的に検証可能な手がかりを活用したMCLベースの手法を提案し、30km超のデータセットで有効性を示した。
原題: Reliable-loc: Robust sequential LiDAR global localization in large-scale street scenes based on verifiable cues ／ Xianghong Zou, Jianping Li, Weitong Wu 他
日本語で読む → - 論文強化学習ロボティクス
SuPLE: リアプノフ指数を報酬に用いたロボット学習
系のダイナミクスから計算される正のリアプノフ指数の和を報酬として用いることで、外部知識や補助的な探索なしにロボットの安定化学習を可能にする手法を提案。
原題: SuPLE: Robot Learning with Lyapunov Rewards ／ Phu Nguyen, Daniel Polani, Stas Tiomkin
日本語で読む → - 論文マニピュレーション画像認識
VidMan: ビデオ拡散モデルの暗黙的ダイナミクスを活用したロボットマニピュレーション
ビデオ拡散モデルを2段階で訓練し、未来の視覚軌道予測で環境ダイナミクスを学習した後、逆ダイナミクスモデルに変換してロボット操作の行動予測精度を向上させた研究。
原題: VidMan: Exploiting Implicit Dynamics from Video Diffusion Model for Effective Robot Manipulation ／ Youpeng Wen, Junfan Lin, Yi Zhu 他
日本語で読む → - 論文手術ロボット/強化学習ロボティクス
da Vinci Research Kitを用いた強化学習による自律的な手術用灌流・吸引の学習
手術支援ロボットで灌流と吸引の2工程を視覚ベースの強化学習エージェントに学習させ、シミュレータから実機へ転移して人手に近い性能を達成した。
原題: Learning Autonomous Surgical Irrigation and Suction with the da Vinci Research Kit Using Reinforcement Learning ／ Yafei Ou, Mahdi Tavakoli
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
LiV-GS: 屋外環境におけるLiDAR-視覚統合3DガウシアンスプラッティングSLAM
LiDARの点群と連続的な3Dガウシアンマップを共有共分散で直接整合させ、屋外大規模環境で高精度なSLAMと新規視点合成を7.98FPSで実現した手法。
原題: LiV-GS: LiDAR-Vision Integration for 3D Gaussian Splatting SLAM in Outdoor Environments ／ Renxiang Xiao, Wei Liu, Yushuai Chen 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
AMaze：汎化可能なエージェントの迅速なプロトタイピングのための直感的ベンチマーク生成器
迷路内の視覚的な標識を解釈してナビゲートするエージェントを訓練するためのベンチマーク生成器AMazeを提案し、その有効性を実証した。
原題: AMaze: An intuitive benchmark generator for fast prototyping of generalizable agents ／ Kevin Godin-Dubois, Karine Miras, Anna V. Kononova
日本語で読む → - 論文オドメトリロボティクス
地上ロボットのための疎結合4Dレーダー慣性オドメトリ
レーダーとIMUのみを用いた地上ロボットのオドメトリ推定において、スライディングウィンドウ付きグラフベース最適化と自己速度推定の改良により、NTU4DRadLMデータセットで既存手法を上回る精度を達成した。
原題: Loosely coupled 4D-Radar-Inertial Odometry for Ground Robots ／ Lucia Coto Elena, Fernando Caballero, Luis Merino
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
FASIONAD：適応的フィードバックを備えた人間らしい自動運転のための高速・低速融合思考システム
「ファスト＆スロー」思考に着想を得て、高速なデータ駆動型経路計画と低速なLLM推論を動的に切り替える自動運転フレームワークを提案し、nuScenes由来の新ベンチマークで最先端性能を達成した。
原題: FASIONAD : FAst and Slow FusION Thinking Systems for Human-Like Autonomous Driving with Adaptive Feedback ／ Kangan Qian, Zhikun Ma, Yangfan He 他
日本語で読む → - 論文意味マッピング画像認識
SLAMのためのオープンボキャブラリオンライン意味マッピング
RGB-Dフレーム列から3Dセグメントを検出・追跡し、CLIPベクトルで記述するオンライン3D意味マッピング手法を提案。オフライン手法より計算・メモリ効率が良く、SLAMバックボーンと統合してループ閉じ込みを実現。
原題: Open-Vocabulary Online Semantic Mapping for SLAM ／ Tomas Berriel Martins, Martin R. Oswald, Javier Civera
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
FunGrasp：多様な多指ハンドのための機能的な把持
人間の機能的把持のRGBD画像1枚から手姿勢を推定し、多様なロボットハンドへ転移して強化学習で動的把持を実現するシステム。
原題: FunGrasp: Functional Grasping for Diverse Dexterous Hands ／ Linyi Huang, Hui Zhang, Zijian Wu 他
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