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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 →- 論文自動運転知覚ロボティクス
自動運転知覚の進展：センサフュージョンとコンピュータビジョン技術の分析
自動運転の知覚システムにおける視覚ベース手法と深度知覚を調査し、未知の2Dマップでのナビゲーション性能を向上させる方法を検討した報告。
原題: Advancing Autonomous Driving Perception: Analysis of Sensor Fusion and Computer Vision Techniques ／ Urvishkumar Bharti, Vikram Shahapur
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
産業環境における透明ビニール袋の視覚ベースマニピュレーション
CNNと深度センシングを用いて透明ビニール袋を認識・追跡し、FRANKAロボットアームで把持・切断・開梱を自動化するシステムを開発・検証した。
原題: Vision-based Manipulation of Transparent Plastic Bags in Industrial Setups ／ F. Adetunji, A. Karukayil, P. Samant 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 → - 論文報酬学習ロボティクス
PROGRESSOR: 自己教師ありオンライン精緻化を伴う知覚誘導型報酬推定器
大規模な一人称視点動画からタスク非依存の報酬関数を自己教師ありで学習し、オンラインRL中に敵対的に精緻化することで、人手による報酬設計なしにロボットの複雑な行動獲得を可能にするフレームワーク。
原題: PROGRESSOR: A Perceptually Guided Reward Estimator with Self-Supervised Online Refinement ／ Tewodros Ayalew, Xiao Zhang, Kevin Yuanbo Wu 他
日本語で読む → - 論文触覚HCI
ロボット発話時の感情に応じた振動触覚フィードバックシステム
GPT-4o Miniでテキストの感情価と覚醒度を推定し、その値に応じて振動刺激の振幅と周波数を制御する掌サイズの触覚ディスプレイを開発し、ロボット発話時の触覚フィードバックが心理状態や親密さに与える影響を実験で示した。
原題: An emotional expression system with vibrotactile feedback during the robot's speech ／ Yuki Konishi, Yoshihiro Tanaka
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 → - 論文ウェアラブルロボットロボティクス
EnchantedClothes：腹部装着ロボットによる衣服越しの視覚・触覚フィードバック
腹部に装着するウェアラブルロボットを提案し、衣服越しに視覚と触覚のフィードバックを与えることで、装着者と周囲の人とのコミュニケーションを可能にする新しいインタラクションを実現した。
原題: EnchantedClothes: Visual and Tactile Feedback with an Abdomen-Attached Robot through Clothes ／ Takumi Yamamoto, Rin Yoshimura, Yuta Sugiura
日本語で読む → - 論文SLAM画像認識
MAGiC-SLAM: マルチエージェント向け大域的整合ガウスSLAM
複数エージェントが協調して3Dガウス表現を用いたSLAMを行い、追跡精度と地図統合を改善して大域的に整合した地図を高速に構築する手法を提案。
原題: MAGiC-SLAM: Multi-Agent Gaussian Globally Consistent SLAM ／ Vladimir Yugay, Theo Gevers, Martin R. Oswald
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
UWB-IO計測を用いた非ホロノミックロボットフォーメーションの相対姿勢推定
UWB距離と慣性オドメトリのみを用いて、共通座標系を必要とせずに隣接ロボット間の相対位置・姿勢を推定し、非ホロノミックロボットの分散フォーメーション制御を実現する手法を提案した。
原題: Relative Pose Estimation for Nonholonomic Robot Formation with UWB-IO Measurements (Extended version) ／ Kunrui Ze, Wei Wang, Shuoyu Yue 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
ソフト電気油圧アクチュエータ駆動による新規力覚ハプティックフィードバックデバイス
ソフト電気油圧アクチュエータを駆動源に用いた力覚提示デバイスを開発し、制御可能な力出力と振動提示を実現して遠隔操作ロボットに応用した。
原題: A Novel Kinesthetic Haptic Feedback Device Driven by Soft Electrohydraulic Actuators ／ Dannuo Li, Quan Xiong, Xuanyi Zhou 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
予測可能性を考慮した効率的でロバストなマルチエージェント協調
逐次予測・計画法に予測可能性を最適化目的として導入し、予測モデルとのKLダイバージェンスをペナルティとすることで、マルチエージェントナビゲーションの協調を効率化・ロバスト化する手法を提案。
原題: Predictability Awareness for Efficient and Robust Multi-Agent Coordination ／ Roman Chiva Gil, Daniel Jarne Ornia, Khaled A. Mustafa 他
日本語で読む → - 論文リハビリテーションロボティクスロボティクス
ロボット理学療法における生体力学を考慮したオンライン軌道最適化
ロボット支援リハビリにおいて、人間の肩の生体力学モデルを組み込んだ軌道最適化手法BATONを提案し、リアルタイムで人間の動きに適応する制御を実現した。
原題: Biomechanics-Aware Trajectory Optimization for Online Navigation during Robotic Physiotherapy ／ Italo Belli, Florian van Melis, J. Micah Prendergast 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
多感覚統合ソフトハンドによる薄い変形物体の操作学習
柔らかく受動的なコンプライアンスを持つソフトハンドに触覚・力覚・固有感覚と深度カメラを統合し、モデルフリー強化学習で薄い変形物体の分離・把持を自己教師あり学習する手法を提案。
原題: Learning thin deformable object manipulation with a multi-sensory integrated soft hand ／ Chao Zhao, Chunli Jiang, Lifan Luo 他
日本語で読む → - 論文ドローン検出画像認識
SynDroneVision: 画像ベースのドローン検出のための合成データセット
ゲームエンジンで生成した合成データセットSynDroneVisionを構築し、YOLOモデルで評価したところ、実世界データの収集コストを抑えつつ検出性能と頑健性を向上できることを示した。
原題: SynDroneVision: A Synthetic Dataset for Image-Based Drone Detection ／ Tamara R. Lenhard, Andreas Weinmann, Kai Franke 他
日本語で読む → - 論文移動マニピュレーションロボティクス
DynaMem: オープンワールド移動マニピュレーションのためのオンライン動的時空間セマンティックメモリ
ロボットが環境の変化に合わせて3Dメモリを動的に更新し、移動・出現・消滅する物体を扱えるようにする手法を提案。実機で非静止物体のピック・アンド・ドロップ成功率70%を達成した。
原題: DynaMem: Online Dynamic Spatio-Semantic Memory for Open World Mobile Manipulation ／ Peiqi Liu, Zhanqiu Guo, Mohit Warke 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
動的認知マップを自律ナビゲーションで学習する
動物のナビゲーション戦略に着想を得て、能動的推論の枠組みで予測姿勢上の動的に拡張する認知マップを構築し、未知環境を効率的に探索・地図化するモデルを提案した。
原題: Learning Dynamic Cognitive Map with Autonomous Navigation ／ Daria de Tinguy, Tim Verbelen, Bart Dhoedt
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
到達可能ベジェ多面体による混雑環境での動的実行可能経路計画
到達可能ベジェ多面体を用いて、混雑した非凸空間で衝突回避と動的制約を同時に満たす経路を生成し、GPUオフロードでリアルタイム性を確保する階層制御アーキテクチャを提案。3Dホッピングで実証。
原題: Dynamically Feasible Path Planning in Cluttered Environments via Reachable Bezier Polytopes ／ Noel Csomay-Shanklin, William D. Compton, Aaron D. Ames
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
RoCoDA: 実演からのデータ効率的なロボット学習のための反事実的データ拡張
模倣学習において、不変性・同変性・因果性を統合したデータ拡張手法RoCoDAを提案し、5つのマニピュレーションタスクで性能・汎化・サンプル効率を改善した。
原題: RoCoDA: Counterfactual Data Augmentation for Data-Efficient Robot Learning from Demonstrations ／ Ezra Ameperosa, Jeremy A. Collins, Mrinal Jain 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
vMF-Contact: ノイズの多い clutter における不確実性を考慮した確率的コンタクト把持のためのエビデンシャル学習
把持検出における不確実性をエビデンシャル学習で捉え、方向不確実性を von Mises-Fisher 分布でモデル化する vMF-Contact を提案。実世界実験でクリアランス率を39%改善した。
原題: vMF-Contact: Uncertainty-aware Evidential Learning for Probabilistic Contact-grasp in Noisy Clutter ／ Yitian Shi, Edgar Welte, Maximilian Gilles 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
AsymDex：強化学習による両手巧みな操作のための非対称性と相対座標
人間の利き手を模して両手に役割分担を与え、相対的な観測・行動空間と相対姿勢追従制御器を導入することで、実演なしに多指ハンドの多様な両手操作スキルを効率的に学習する強化学習フレームワークを提案。
原題: AsymDex: Asymmetry and Relative Coordinates for RL-based Bimanual Dexterity ／ Zhaodong Yang, Yunhai Han, Ai-Ping Hu 他
日本語で読む → - 論文農業ロボティクス画像認識
色付き点群を用いた3Dインスタンスセグメンテーションと再同定による果実の時系列モニタリング
果樹園で経時的に取得した3D点群から果実を個別にセグメンテーションし、3DスパースCNNとアテンションによるマッチングで同一果実を追跡する手法を提案し、イチゴとリンゴで有効性を示した。
原題: Horticultural Temporal Fruit Monitoring via 3D Instance Segmentation and Re-Identification using Colored Point Clouds ／ Daniel Fusaro, Federico Magistri, Jens Behley 他
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
Webotsにおけるソフトロボットグリッパのシミュレーションモデル開発
商用ソフトグリッパのデジタルツインをWebots内に構築し、剛体リンク離散化モデルとPSOによるパラメータ同定でその有効性を検証した。
原題: Developing Simulation Models for Soft Robotic Grippers in Webots ／ Yulyan Wahyu Hadi, Lars Hof, Bayu Jayawardhana 他
日本語で読む → - 論文動作計画制御
ハイブリッドゾノトープとタイト緩和を用いた混合整数MPCによる動作計画
ハイブリッドゾノトープで障害物回避空間を表現し、混合整数二次計画問題を効率的に解くMPC動作計画手法を提案。リスク考慮型計画にも対応し、従来法より高速に最適解を得る。
原題: Mixed-Integer MPC-Based Motion Planning Using Hybrid Zonotopes with Tight Relaxations ／ Joshua A. Robbins, Jacob A. Siefert, Sean Brennan 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
BIM・MHA*・NLPを統合した安全で信頼できるロボット経路探索
建設現場向けに、BIMの空間・意味情報とマルチヒューリスティックA*、LLMによるテキスト処理を組み合わせ、動的障害物を回避しつつ経路長を保ったまま物体への接近を80%改善する手法を提案。
原題: Safe and Trustworthy Robot Pathfinding with BIM, MHA*, and NLP ／ Mani Amani, Reza Akhavian
日本語で読む → - 論文姿勢推定ロボティクス
RoboPEPP: 埋め込み予測事前学習による視覚ベースのロボット姿勢・関節角度推定
ロボットの物理モデル情報をマスキング自己教師あり学習でエンコーダに組み込み、遮蔽や切断に強い姿勢・関節角度推定を実現した手法。
原題: RoboPEPP: Vision-Based Robot Pose and Joint Angle Estimation through Embedding Predictive Pre-Training ／ Raktim Gautam Goswami, Prashanth Krishnamurthy, Yann LeCun 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
ET-SEED: 効率的な軌道レベルSE(3)同変拡散ポリシー
空間対称性を利用した軌道レベルのSE(3)同変拡散モデルを提案し、ロボットマニピュレーションにおけるデモンストレーション依存を減らしつつ、データ効率と汎化性能を向上させた。
原題: ET-SEED: Efficient Trajectory-Level SE(3) Equivariant Diffusion Policy ／ Chenrui Tie, Yue Chen, Ruihai Wu 他
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
インスタントポリシー：グラフ拡散による文脈内模倣学習
実演1〜2回から新しいタスクを即座に学習する文脈内模倣学習手法を提案し、グラフ表現と拡散モデルで実演・観測・行動を構造的に推論する。
原題: Instant Policy: In-Context Imitation Learning via Graph Diffusion ／ Vitalis Vosylius, Edward Johns
日本語で読む → - 論文HRIロボティクス
肩装着型フォースミオグラフィによる人間の腕姿勢推定とヒューマンロボットインタラクション
肩に装着したフォースミオグラフィ装置の筋活動信号から、Transformerモデルを用いて腕の姿勢をリアルタイム推定し、視覚に頼らずロボットアームとの衝突回避を実現した研究。
原題: Human Arm Pose Estimation with a Shoulder-worn Force-Myography Device for Human-Robot Interaction ／ Rotem Atari, Eran Bamani, Avishai Sintov
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
PlanScope: 都市自動運転のための意思決定スコープ内での計画学習
都市自動運転において、短期と長期の意思決定を分離して学習するフレームワークPlanScopeを提案し、ウェーブレット変換や詳細デコーダ、マルチスコープ監督により性能を向上させた。
原題: PlanScope: Learning to Plan Within Decision Scope for Urban Autonomous Driving ／ Ren Xin, Jie Cheng, Hongji Liu 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
InCrowd-VI: 歩行者が多い屋内空間でのSLAM評価用リアルな視覚慣性データセット
視覚障害者ナビゲーション向けに、歩行者が多い屋内環境でMeta Ariaグラスを用いて収録した視覚慣性データセットを構築し、既存SLAM手法の課題を明らかにした。
原題: InCrowd-VI: A Realistic Visual-Inertial Dataset for Evaluating SLAM in Indoor Pedestrian-Rich Spaces for Human Navigation ／ Marziyeh Bamdad, Hans-Peter Hutter, Alireza Darvishy
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