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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
距離のみ計測に基づくクアッドロータ編隊飛行のための可観測性を考慮した制御
距離のみの機体間計測を用いた編隊飛行において、短期局所可観測性グラミアンを最大化する予測制御器を提案し、推定器の頑健性と測位精度を向上させた。
原題: Observability-Aware Control for Quadrotor Formation Flight with Range-only Measurement ／ H S Helson Go, Ching Lok Chong, Longhao Qian 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
ロボット学習タスクにおける視覚・言語・行動モデルのベンチマーク評価
GPT-4oやOpenVLAなど3つのVLAモデルを20種類の操作タスクで評価し、性能のばらつきや多段階計画の難しさを明らかにした。
原題: Benchmarking Vision, Language, & Action Models on Robotic Learning Tasks ／ Pranav Guruprasad, Harshvardhan Sikka, Jaewoo Song 他
日本語で読む → - 論文オドメトリロボティクス
AsynEIO: ガウス過程回帰を用いた非同期単眼イベント慣性オドメトリ
イベントカメラと慣性センサの非同期データをガウス過程回帰の枠組みで統合し、高速移動や低照度環境での自己位置推定精度を向上させる手法を提案した。
原題: AsynEIO: Asynchronous Monocular Event-Inertial Odometry Using Gaussian Process Regression ／ Zhixiang Wang, Xudong Li, Yizhai Zhang 他
日本語で読む → - 論文設計生成ロボティクス
言語モデルによるソフトモジュラーロボット設計の探索
大規模言語モデルを用いて、ユーザ指示と物理法則を考慮しながらソフトモジュラーロボットの構造を生成し、シミュレーションによるフィードバックで反復改善する設計手法を提案した。
原題: On the Exploration of LM-Based Soft Modular Robot Design ／ Weicheng Ma, Luyang Zhao, Chun-Yi She 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
長期的な四足歩行ロボットの押し操作のためのマルチエージェント移動マニピュレーション学習
複数の四足歩行ロボットが障害物を避けながら長期的な押し操作を行うための階層型マルチエージェント強化学習フレームワークを提案し、実機で成功を実証した。
原題: Learning Multi-Agent Loco-Manipulation for Long-Horizon Quadrupedal Pushing ／ Yuming Feng, Chuye Hong, Yaru Niu 他
日本語で読む → - 論文運動予測画像認識
DECODE: ドメイン認識型継続的ドメイン拡張による運動予測
自動運転の運動予測において、ハイパーネットワークと正規化フローを用いてドメイン特化モデルを継続的に拡張し、ベイズ不確実性推定で汎化モデルと統合するフレームワークを提案。
原題: DECODE: Domain-aware Continual Domain Expansion for Motion Prediction ／ Boqi Li, Haojie Zhu, Henry X. Liu
日本語で読む → - 論文強化学習機械学習
行動系列を用いた粗から細へのQネットワークによるデータ効率的強化学習
行動系列を入力としてQ値を予測するクリティックを学習する強化学習手法CQN-ASを提案し、疎な報酬のヒューマノイド制御や卓上操作タスクでデータ効率と性能を向上させた。
原題: Coarse-to-fine Q-Network with Action Sequence for Data-Efficient Reinforcement Learning ／ Younggyo Seo, Pieter Abbeel
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
タスク難易度を考慮した投擲動作による効率的な物体配置
配置環境からタスク難易度を見積もり、pick-and-placeとpick-and-tossを適切に使い分けることで、物体配置を正確かつ効率的に行う手法を提案した。
原題: Task-Difficulty-Aware Efficient Object Arrangement Leveraging Tossing Motions ／ Takuya Kiyokawa, Mahiro Muta, Weiwei Wan 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
パラメトリックおよび加法的不確かさ下での堅牢な四足歩行のためのチャンス制約付き凸MPC
ペイロードや地形の変動を確率的な外乱としてモデル化し、摩擦円錐制約をチャンス制約として扱うことで、パラメータ調整なしに未知の荷重下でも安定した四足歩行を実現するMPC手法を提案した。
原題: Chance-Constrained Convex MPC for Robust Quadruped Locomotion Under Parametric and Additive Uncertainties ／ Ananya Trivedi, Sarvesh Prajapati, Mark Zolotas 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
FG-PE: 因子グラフによるマルチロボット追跡逃避問題の解法
複数の追跡ロボットが因子グラフを用いて逃避ロボットの位置推定と追跡計画を統合し、通信途絶があっても短時間・短距離で捕獲できる協調手法を提案した。
原題: FG-PE: Factor-graph Approach for Multi-robot Pursuit-Evasion ／ Messiah Abolfazli Esfahani, Ayşe Başar, Sajad Saeedi
日本語で読む → - 論文医療ロボティクスロボティクス
部分点群からの変形下腫瘍追跡：Occupancy Networksの応用
術中に変形する腎臓内の腫瘍位置を、部分的な点群データからOccupancy Networkを用いてリアルタイム（60Hz以上）で推定する手法を提案し、3Dハイドロゲルファントムで検証した。
原題: Tracking Tumors under Deformation from Partial Point Clouds using Occupancy Networks ／ Pit Henrich, Jiawei Liu, Jiawei Ge 他
日本語で読む → - 論文歩行/sim2realロボティクス
Sharpness-Aware強化学習によるロボット歩行方策の汎化性能向上
勾配ベース強化学習にSharpness-Aware最適化を組み込み、接触の多い環境でも方策のロバスト性と汎化性能を高める手法を提案した。
原題: Improving generalization of robot locomotion policies via Sharpness-Aware Reinforcement Learning ／ Severin Bochem, Eduardo Gonzalez-Sanchez, Yves Bicker 他
日本語で読む → - 論文ビジュアルトラッキングロボティクス
断続的な視界喪失下でのビジュアルトラッキング：スイッチド制御の設計と実装
追跡対象を見失うことがある状況で、追従モードと視界回復モードを切り替えるスイッチドビジュアルトラッカーを設計し、ドローンで実装して追跡誤差の低減と視界維持時間の改善を示した。
原題: Visual Tracking with Intermittent Visibility: Switched Control Design and Implementation ／ Yangge Li, Benjamin C Yang, Sayan Mitra
日本語で読む → - 論文タスクプランニング/RAGロボティクス
SayComply: 検索ベース言語モデルによる実環境ロボットタスクの運用コンプライアンス遵守
運用マニュアルに従う必要があるロボットのタスク計画のため、階層的データベースと木構造RAGを用いてドメイン知識に基づいた計画を生成する手法を提案し、実機実験で有効性を示した。
原題: SayComply: Grounding Field Robotic Tasks in Operational Compliance through Retrieval-Based Language Models ／ Muhammad Fadhil Ginting, Dong-Ki Kim, Sung-Kyun Kim 他
日本語で読む → - 論文IMUシミュレーションロボティクス
AGISim: 飛行力学モデルを考慮したオープンソースの機載ジンバル搭載IMU信号シミュレータ
飛行力学モデルを考慮し、ジンバルに搭載されたIMUの信号をシミュレートするオープンソースのMATLABツールを開発し、単体テストと統合テストで検証した。
原題: AGISim, An Open Source Airborne Gimbal Mounted IMU Signal Simulator Considering Flight Dynamics Model ／ Alireza Kazemi, Reza Rohani Sarvestani
日本語で読む → - 論文sim2real画像認識
AquaFuse: 水中シーンの物理誘導ビュー合成のための水体融合
水中画像の水体的特性を物理モデルに基づいて別シーンに融合させ、奥行き一貫性と物体形状を保ったままデータ拡張や3Dビュー合成を可能にする手法を提案。
原題: AquaFuse: Waterbody Fusion for Physics Guided View Synthesis of Underwater Scenes ／ Md Abu Bakr Siddique, Jiayi Wu, Ioannis Rekleitis 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
VQ-ACE：行動チャンク埋め込みによる巧みなロボット操作の効率的方策探索
人間の手の動きをベクトル量子化された潜在空間に圧縮するVQ-ACEを提案し、MPCや強化学習と組み合わせることで、多自由度ロボットハンドの操作タスクを効率的に学習できるようにした。
原題: VQ-ACE: Efficient Policy Search for Dexterous Robotic Manipulation via Action Chunking Embedding ／ Chenyu Yang, Davide Liconti, Robert K. Katzschmann
日本語で読む → - 論文飛行ロボティクスロボティクス
金星雲層探査用可変高度エアロボットの飛行実証とモデル検証
金星の雲層を飛行する浮力式ロボットのプロトタイプをネバダ砂漠で試験し、金星大気と同等の密度で飛行させて動力学モデルを検証した。
原題: Flight Demonstration and Model Validation of a Prototype Variable-Altitude Venus Aerobot ／ Jacob S. Izraelevitz, Siddharth Krishnamoorthy, Ashish Goel 他
日本語で読む → - 論文跳躍/軌道計画ロボティクス
不整地における四足ロボットのオンライン全方向跳躍軌道計画
不整地で四足ロボットが全方向に跳躍するための、軌道生成・追従制御・着地制御を統合したオンライン最適化フレームワークを提案し、運動学的制約を考慮した高速進化アルゴリズムと着地後の高精度位置推定を実現した。
原題: Online Omnidirectional Jumping Trajectory Planning for Quadrupedal Robots on Uneven Terrains ／ Linzhu Yue, Zhitao Song, Jinhu Dong 他
日本語で読む → - 論文協調意思決定機械学習
GITSR: マルチ車両協調意思決定のためのグラフ相互作用Transformerベースのシーン表現
自動運転車と人間運転車が混在する交通環境で、Transformerとグラフニューラルネットワークを用いてシーン表現と空間的相互作用をモデル化し、強化学習による複数車両の協調意思決定を実現するフレームワークを提案した。
原題: GITSR: Graph Interaction Transformer-based Scene Representation for Multi Vehicle Collaborative Decision-making ／ Xingyu Hu, Lijun Zhang, Dejian Meng 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
RobotinoのためのROS 2ベースのナビゲーションとシミュレーションスタック
教育・研究用ロボットRobotinoにLIDARを追加したWebotsシミュレーション環境とROS 2統合、Nav2による自律移動を構築し、実機実験との比較でシミュレーションと実世界の性能が高い一致を示すことを検証した。
原題: A ROS~2-based Navigation and Simulation Stack for the Robotino ／ Saurabh Borse, Tarik Viehmann, Alexander Ferrein 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
多層マップ構築による3D環境での効率的な軌道生成
点群入力から三角形パッチベースの多層マップを構築し、運動プリミティブ探索と曲率・平滑性・障害物項を含む最適化により、ノイズに強く高速な地上ロボットの大域軌道を生成するフレームワークを提案。
原題: Efficient Trajectory Generation in 3D Environments with Multi-Level Map Construction ／ Chengkun Tian, Xiaohui Gao, Yongguang Liu
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
移動しながら任意物体を把持する自己教師あり学習
市販ロボットが移動中に任意の物体を把持できるよう、把持動作を3つのプリミティブに分解し、FCNモデルと二段階学習で汎化可能な方策を自己教師あり学習で獲得した研究。
原題: Self-Supervised Learning of Grasping Arbitrary Objects On-the-Move ／ Takuya Kiyokawa, Eiki Nagata, Yoshihisa Tsurumine 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
VMGNet: VMambaと多スケール特徴融合に基づく低計算コストなロボット把持ネットワーク
視覚状態空間モデルを把持分野に初導入し、多スケール特徴融合と新損失関数で高精度・低計算コストを実現、実機で94.4%の把持成功率を達成した。
原題: VMGNet: A Low Computational Complexity Robotic Grasping Network Based on VMamba with Multi-Scale Feature Fusion ／ Yuhao Jin, Qizhong Gao, Xiaohui Zhu 他
日本語で読む → - 論文強化学習/タスクスケジューリングAI
拡散モデル強化学習による依存関係を考慮したCAVタスクスケジューリング
依存関係をもつ複数のサブタスクからなるコネクテッド自動運転車(CAV)の計算タスクを、近隣CAVや基地局へ割り当てるスケジューリング問題を解くため、拡散モデルによる合成経験リプレイを組み込んだ強化学習アルゴリズムを提案した。
原題: Dependency-Aware CAV Task Scheduling via Diffusion-Based Reinforcement Learning ／ Xiang Cheng, Zhi Mao, Ying Wang 他
日本語で読む → - 論文形式手法cs.LO
自律システムのための形式手法に関する第6回国際ワークショップ論文集
自律システムへの形式手法適用に関する第6回国際ワークショップ（FMAS 2024）の論文を収録した論文集である。
原題: Proceedings Sixth International Workshop on Formal Methods for Autonomous Systems ／ Matt Luckcuck, Mengwei Xu
日本語で読む → - 論文軌道計画cs.SE
軌道を描こう！―デモンストレーションによるプログラミングを用いた軌道計画
クアッドコプターの飛行軌道を3次元空間で手描きするだけで計画できるProgramming by Demonstration手法を提案し、手動プログラミングと比較して精度を損なわず平均78.7秒高速化できることを示した。
原題: How to Drawjectory? -- Trajectory Planning using Programming by Demonstration ／ Leonhard Alkewitz, Timo Zuccarello, Alexander Raschke 他
日本語で読む → - 論文画像復元画像認識
悪天候下のマルチシナリオ画像復元のための勾配誘導パラメータマスク
訓練時の勾配変動に基づいてパラメータを共通・天候別に分割するマスクを導入し、追加パラメータなしで雨・雨滴・雪などの画像劣化を除去する手法を提案した。
原題: Gradient-Guided Parameter Mask for Multi-Scenario Image Restoration Under Adverse Weather ／ Jilong Guo, Haobo Yang, Mo Zhou 他
日本語で読む → - 論文安全マネジメントロボティクス
自動運転車産業における安全マネジメントシステムの構築
自動運転車産業向けに、航空業界などの知見を活かしつつ業界特有の違いを考慮した安全マネジメントシステム（SMS）の枠組みを提案し、その根拠を示した論文。
原題: Developing a Safety Management System for the Autonomous Vehicle Industry ／ David Wichner, Jeffrey Wishart, Jason Sergent 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
触覚刺激の不変ニューロモルフィック表現による実時間テクスチャ分類システムのロバスト性向上
触覚センサの読み取りを、走査速度や接触力に依存しないスパイキング表現に変換する3段階のアルゴリズムを開発し、実時間テクスチャ分類の精度と効率を改善した。
原題: Invariant neuromorphic representations of tactile stimuli improve robustness of a real-time texture classification system ／ Mark M. Iskarous, Zan Chaudhry, Fangjie Li 他
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