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: 2024/11/1 ／ 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 →- 論文触覚HCI
ハプティックグローブの手姿勢推定精度向上のための適応的キネマティックモデリング
市販のハプティックグローブにセンサを追加し、グローブと手のキネマティックモデルを適用することで、手姿勢の計測精度を改善した研究。
原題: Adaptive Kinematic Modeling for Improved Hand Posture Estimates Using a Haptic Glove ／ Kathrin Krieger, David P. Leins, Thorben Markmann 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
ORB-SLAM3AB: 光学フローによるフレーム間マッチングで振動に対抗するORB-SLAM3の拡張
凸凹路面でのSLAM精度低下を防ぐため、特徴点マッチングと光学フローを適応的に組み合わせるORB-SLAM3の改良手法を提案し、LiDARとカメラの新規データセットで評価した。
原題: ORB-SLAM3AB: Augmenting ORB-SLAM3 to Counteract Bumps with Optical Flow Inter-frame Matching ／ Yangrui Dong, Weisheng Gong, Qingyong Li 他
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 → - 論文群制御ロボティクス
不確実なトポロジー環境におけるグラフ注意ネットワークを用いたマルチロボット信頼性ナビゲーション
不確実な道路網でロボット群が時間通りに到着する確率を最大化するため、POMDP定式化とグラフ注意ネットワークを組み合わせた強化学習手法MARVELを提案し、適応性と性能を向上させた。
原題: Multi-Robot Reliable Navigation in Uncertain Topological Environments with Graph Attention Networks ／ Zhuoyuan Yu, Hongliang Guo, Albertus Hendrawan Adiwahono 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
HEIGHT: 混雑・制約環境におけるロボットナビゲーションのための異種相互作用グラフトランスフォーマ
人・ロボット・障害物の異種時空間グラフを構築し、注意機構と再帰ネットワークで動的な混雑環境でのナビゲーション方策を強化学習する手法を提案した。
原題: HEIGHT: Heterogeneous Interaction Graph Transformer for Robot Navigation in Crowded and Constrained Environments ／ Shuijing Liu, Haochen Xia, Fatemeh Cheraghi Pouria 他
日本語で読む → - 論文自動運転/軌道予測ロボティクス
自動運転の安全な運動計画のためのインタラクションを考慮した軌道予測：Transformer転移学習アプローチ
Transformerと転移学習を用いて自動運転車と人間運転車の相互作用を考慮した軌道予測器を構築し、不確実性を定量化して運動計画に統合することで安全性を向上させる手法を提案した。
原題: Interaction-Aware Trajectory Prediction for Safe Motion Planning in Autonomous Driving: A Transformer-Transfer Learning Approach ／ Jinhao Liang, Chaopeng Tan, Longhao Yan 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
高交通量海域における自律水面艇の能動学習を用いた意図認識型障害物回避
障害物の通過意図をLSTMで推定し、その不確実性を能動学習で低減しながら、情報利得と安全性を両立する多目的最適化で自律水面艇の回避行動を計画する手法を提案した。
原題: Active Learning-augmented Intention-aware Obstacle Avoidance of Autonomous Surface Vehicles in High-traffic Waters ／ Mingi Jeong, Arihant Chadda, Alberto Quattrini Li
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
時間最適かつ速度調整可能な触覚によるハンド内操作の学習
強化学習により、触覚フィードバックのみを用いて物体を高速でハンド内回転させる方策を学習し、速度調整も可能にした。シミュレーションから実機DLR-Hand IIへのゼロショット転移も実証した。
原題: Learning Time-Optimal and Speed-Adjustable Tactile In-Hand Manipulation ／ Johannes Pitz, Lennart Röstel, Leon Sievers 他
日本語で読む → - 論文変形物体操作ロボティクス
GarmentLab：衣服操作のための統合シミュレーションとベンチマーク
衣服や布の操作を学習・評価するための多様なタスクとリアルなシミュレーションを備えたベンチマークを提案し、sim-to-realギャップの縮小を目指す。
原題: GarmentLab: A Unified Simulation and Benchmark for Garment Manipulation ／ Haoran Lu, Ruihai Wu, Yitong Li 他
日本語で読む → - 論文人ロボット対話HCI
SCOUT: 状況依存マルチモーダル人ロボット対話コーパス
協調探索タスクにおける人ロボット対話を収集したマルチモーダルコーパスSCOUTを構築し、意図や対話構造のアノテーションを付与して公開した。
原題: SCOUT: A Situated and Multi-Modal Human-Robot Dialogue Corpus ／ Stephanie M. Lukin, Claire Bonial, Matthew Marge 他
日本語で読む → - 論文ウェアラブルセンサー/エクソスケルトンロボティクス
コンピュータビジョンを用いたウェアラブルセンサーによる関節運動推定の個人化：股関節エクソスケルトンへの応用
スマホカメラで撮影した1〜2歩行周期のデータを使い、転移学習でウェアラブルセンサーによる関節角度推定モデルを個人適応させるフレームワークを提案。
原題: Personalization of Wearable Sensor-Based Joint Kinematic Estimation Using Computer Vision for Hip Exoskeleton Applications ／ Changseob Song, Bogdan Ivanyuk-Skulskyi, Adrian Krieger 他
日本語で読む → - 論文少数ショット学習AI
逆生成モデリングによる少数ショットタスク学習
事前学習した可逆生成モデルを使い、重み更新なしで数例から新しいタスク概念（目標や動作スタイル）を学習する手法を提案。物体再配置・ナビゲーション・動作キャプション・自動運転・実機卓上操作で検証。
原題: Few-Shot Task Learning through Inverse Generative Modeling ／ Aviv Netanyahu, Yilun Du, Antonia Bronars 他
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sim2realロボティクス
インスタンス性能差：カメラシミュレーションにおけるsim-to-realギャップを測る指標
実画像と合成画像で同じ物体インスタンスをペアにし、認識性能の差を測るIPD指標を提案し、月面岩石検出タスクで最もリアルな画像合成手法を特定できることを示した。
原題: Instance Performance Difference: A Metric to Measure the Sim-To-Real Gap in Camera Simulation ／ Bo-Hsun Chen, Dan Negrut
日本語で読む → - 論文飛行制御ロボティクス
線形・非線形モデル予測制御によるクアッドロータの軌道追従
クアッドロータの軌道追従のため、線形MPCと非線形MPCの2つのモデルベース制御手法を詳細に比較し、シミュレーションで有効性を検証した論文。
原題: Quadrotor Trajectory Tracking Using Linear and Nonlinear Model Predictive Control ／ Thanh Nguyen Canh, Huy-Hoang Ngo, Anh Viet Dang 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
ロボット群のための分散空間認識
局所的な観測とガウス信念伝播を組み合わせ、群れ全体で共有できる分散型の座標系を構築する手法を提案し、シミュレーションで検証した。
原題: Distributed Spatial Awareness for Robot Swarms ／ Simon Jones, Sabine Hauert
日本語で読む → - 論文視覚ナビゲーションロボティクス
暗黙的シーン表現の不確かさを活用した視覚ナビゲーションの探索能力向上
NeRFの不確かさを利用して探索行動を促し、画像ゴールナビゲーションの性能を高めるエンドツーエンド手法を提案。
原題: Enhancing Exploratory Capability of Visual Navigation Using Uncertainty of Implicit Scene Representation ／ Yichen Wang, Qiming Liu, Zhe Liu 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
オープンエンドなロボット問題を学習するための多目的アルゴリズム
多目的進化アルゴリズムを自動カリキュラム学習として用いる手法(MOL)を提案し、四足歩行ロボットの強化学習において安定性と適応性を向上させた。
原題: Multi-Objective Algorithms for Learning Open-Ended Robotic Problems ／ Martin Robert, Simon Brodeur, Francois Ferland
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 → - 論文音視覚融合ロボティクス
AV-PedAware: 自己教師あり音視覚融合による動的歩行者認識
低コストな音声と視覚の融合により、足音を手がかりに周囲の歩行者の3D位置を推定する自己教師あり学習システムを提案。LIDARラベルで学習し、照明変化や遮蔽に強い。
原題: AV-PedAware: Self-Supervised Audio-Visual Fusion for Dynamic Pedestrian Awareness ／ Yizhuo Yang, Shenghai Yuan, Muqing Cao 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
VLN-Game: 視覚言語均衡探索によるゼロショット意味的ナビゲーション
事前学習済み視覚言語特徴と3D再構成を統合した物体中心の空間マップを構築し、ゲーム理論的視覚言語モデルで言語記述に最も合致する対象を選定することで、未知環境でのゼロショット物体・言語ナビゲーションを実現した。
原題: VLN-Game: Vision-Language Equilibrium Search for Zero-Shot Semantic Navigation ／ Bangguo Yu, Yuzhen Liu, Lei Han 他
日本語で読む → - 論文マルチエージェント協働ロボティクス
PARTNR: 家庭内協働タスクにおける計画と推論のベンチマーク
人間とロボットの家庭内協働を評価するため、LLMとシミュレーションを組み合わせて10万件の自然言語タスクからなる大規模ベンチマークを構築し、最先端LLMの協調・計画能力の限界を明らかにした。
原題: PARTNR: A Benchmark for Planning and Reasoning in Embodied Multi-agent Tasks ／ Matthew Chang, Gunjan Chhablani, Alexander Clegg 他
日本語で読む → - 論文回転推定ロボティクス
回転推定のための特殊ユニタリパラメータ化推定器
SU(2)を用いてWahba問題を再定式化し、クォータニオンパラメータの線形制約を導出するとともに、ニューラルネットワークで回転を学習するための2つの新しい連続表現を提案した。
原題: Special Unitary Parameterized Estimators of Rotation ／ Akshay Chandrasekhar
日本語で読む → - 論文sim2real機械学習
ManiBox: スケーラブルなシミュレーションデータ生成による身体性空間汎化の強化
バウンディングボックスを入力とする学生ポリシーを強化学習教師から蒸留し、シミュレーションでスケールしたデータで実機へのゼロショット転移を実現したフレームワーク。
原題: ManiBox: Enhancing Embodied Spatial Generalization via Scalable Simulation Data Generations ／ Hengkai Tan, Xuezhou Xu, Chengyang Ying 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
人間の意図を考慮したコンプライアンスによる安全なロボット超音波スキャンのための統合対話制御フレームワーク
超音波スキャンロボットにおいて、人間の意図的な介入と意図しない衝突の両方に対応し、滑らかに遷移する統合制御フレームワークを提案した。
原題: A Unified Interaction Control Framework for Safe Robotic Ultrasound Scanning with Human-Intention-Aware Compliance ／ Xiangjie Yan, Shaqi Luo, Yongpeng Jiang 他
日本語で読む → - 論文HRI画像認識
RoboCupにおけるHRIのためのリアルタイムマルチモーダル信号処理：人間の審判の理解
NAOロボットを用いて、審判のジェスチャーをキーポイント抽出と分類で、ホイッスルを連続畳み込みニューラルネットワークでリアルタイムに認識するパイプラインを実装した。
原題: Real-Time Multimodal Signal Processing for HRI in RoboCup: Understanding a Human Referee ／ Filippo Ansalone, Flavio Maiorana, Daniele Affinita 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
動的な車両故障に対応する多拠点農村郵便配達問題のための二段階リアクティブオークションフレームワーク
無人車両の故障時に、集中オークションとピアオークションの二段階でリアルタイムに再スケジューリングする手法を提案し、大規模問題で高速かつ高品質な解を得られることを示した。
原題: A Two-Stage Reactive Auction Framework for the Multi-Depot Rural Postman Problem with Dynamic Vehicle Failures ／ Eashwar Sathyamurthy, Jeffrey W. Herrmann, Shapour Azarm
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
AUTO-IceNav: 砕氷海域における自律航行船の局所ナビゲーション戦略
氷片が浮かぶ海域を航行する船舶のための自律ナビゲーション手法を提案し、衝突による運動エネルギー損失を最小化する経路計画をシミュレーションと実機で検証した。
原題: AUTO-IceNav: A Local Navigation Strategy for Autonomous Surface Ships in Broken Ice Fields ／ Rodrigue de Schaetzen, Alexander Botros, Ninghan Zhong 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
Gassidy: 動的環境におけるガウススプラッティングSLAM
動的物体による環境擾乱に対処するため、レンダリング損失の流れを反復解析して動的・静的要素を識別・除去し、RGB-D密SLAMのカメラ追跡精度と地図再構成品質を向上させた手法を提案。
原題: Gassidy: Gaussian Splatting SLAM in Dynamic Environments ／ Long Wen, Shixin Li, Yu Zhang 他
日本語で読む → - 論文動作計画ロボティクス
グローバルテンソル動作計画
テンソル演算のみで構成され、GPU/TPU上でバッチ動作計画を高速化するサンプリングベース動作計画アルゴリズムを提案。
原題: Global Tensor Motion Planning ／ An T. Le, Kay Hansel, João Carvalho 他
日本語で読む →