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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 →- 論文自動運転ロボティクス
EMPERROR: 自動運転プランナーを検証するための柔軟な生成的知覚誤差モデル
Transformerベースの生成的知覚誤差モデルを提案し、模倣学習ベースの自動運転プランナーをストレステストして、衝突率を最大85%増加させる現実的なノイズ入力を生成できることを示した。
原題: EMPERROR: A Flexible Generative Perception Error Model for Probing Self-Driving Planners ／ Niklas Hanselmann, Simon Doll, Marius Cordts 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
GAPartManip：材質に依存しない関節物体操作のための大規模パーツ中心データセット
透明な蓋や反射する取っ手など深度知覚が難しい家庭内の関節物体を操作するため、材質ランダム化とパーツ単位の操作姿勢注釈を備えた大規模データセットを構築し、頑健な操作を可能にするモジュール型フレームワークを提案した。
原題: GAPartManip: A Large-scale Part-centric Dataset for Material-Agnostic Articulated Object Manipulation ／ Wenbo Cui, Chengyang Zhao, Songlin Wei 他
日本語で読む → - 論文故障診断ロボティクス
非線形システムの故障診断のための集合メンバーシップ推定
故障パラメータに線形な非線形システムに対し、入出力不確かさを考慮した集合メンバーシップ推定による故障検出・同定・推定手法を提案し、自律表面車両のシミュレーションで有効性を示した。
原題: Set-Membership Estimation for Fault Diagnosis of Nonlinear Systems ／ A. Tsolakis, L. Ferranti, V. Reppa
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
可変径アンダーアクチュエーテッド幾何コンプライアントモジュールの開発
3Dプリント可能な幾何学的コンプライアント関節を設計し、ガウス過程回帰で特性をモデル化して、半径を80〜85%まで動的に縮小できるアンダーアクチュエーテッドモジュールを開発した。
原題: Development of Underactuated Geometric Compliant (UGC) Module with Variable Radial for Robotic Applications ／ Mark Krysov, Seyed Amir Tafrishi
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
触覚変形のベクトル場解析による滑り検出と重症度推定フレームワーク
GelSight Miniの触覚変形データをベクトル場解析し、滑りの発生検出と滑り速度（重症度）を推定する機械学習モデルを構築、触覚フィードバック制御に応用した。
原題: Learned Slip-Detection-Severity Framework using Tactile Deformation Field Feedback for Robotic Manipulation ／ Neel Jawale, Navneet Kaur, Amy Santoso 他
日本語で読む → - 論文自動運転計画ロボティクス
LHPF: 自動運転における履歴を振り返り未来を計画する手法
過去の計画意図を集約して現在の観測と組み合わせる模倣学習型プランナを提案し、実データと合成データで既存手法を上回り、純粋な学習ベース手法として初めて専門家を超える性能を達成した。
原題: LHPF: Look back the History and Plan for the Future in Autonomous Driving ／ Sheng Wang, Yao Tian, Xiaodong Mei 他
日本語で読む → - 論文自動運転制御制御
自動運転車両のためのパラメータ適応型軌道追従・運動制御フレームワーク
LQRと3つのロバスト制御器を組み合わせ、RLSとガウス過程回帰・ベイズ最適化でパラメータを適応的に調整することで、自動運転車両の軌道追従精度とヨー安定性を向上させるフレームワークを提案した。
原題: A Parameter Adaptive Trajectory Tracking and Motion Control Framework for Autonomous Vehicle ／ Jiarui Song, Yingbo Sun, Qing Dong 他
日本語で読む → - 論文自律走行ロボティクス
RGB-Dカメラを用いた自律走行車の多層占有グリッドによる障害物回避
RGB-Dカメラを自律走行車のナビゲーションに統合し、2D LIDARベースの視野を3D知覚に拡張する多層コストマップを実装した研究。
原題: Multilayer occupancy grid for obstacle avoidance in an autonomous ground vehicle using RGB-D camera ／ Jhair S. Gallego, Ricardo E. Ramirez
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 → - 論文状態推定ロボティクス
バイアスを考慮した等変IMUプリインテグレーション：ガリレイ群によるアプローチ
IMUバイアスをガリレイ群の接群上で幾何学的に統合する新しいプリインテグレーション手法を提案し、従来法より線形化誤差と一貫性を改善した。
原題: Equivariant IMU Preintegration with Biases: a Galilean Group Approach ／ Giulio Delama, Alessandro Fornasier, Robert Mahony 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
マルチロボットスキャン・アンド・プリントによるワイヤアーク積層造形
3台のロボット（溶接ロボット、トラニオン、レーザスキャナ搭載センシングロボット）を協調させ、各層をスキャンして次層の経路速度を調整する閉ループ制御により、WAAMの形状精度を向上させるフレームワークを提案。
原題: Multi-Robot Scan-n-Print for Wire Arc Additive Manufacturing ／ Chen-Lung Lu, Honglu He, Jinhan Ren 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VLAロボティクス
行動予測と画像予測の統合拡散過程による視覚ポリシー学習
画像予測とロボット行動生成を同一の拡散過程で統合し、将来画像と行動を同時に予測する視覚ポリシー学習フレームワークPADを提案。Metaworldベンチマークで26.3%の相対改善を達成。
原題: Prediction with Action: Visual Policy Learning via Joint Denoising Process ／ Yanjiang Guo, Yucheng Hu, Jianke Zhang 他
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
ニューロ進化によるバイオハイブリッドアクチュエータの制御
医療用デバイス向けのバイオハイブリッドアクチュエータの制御器を、NEATやHyperNEATなどのニューロ進化アルゴリズムで自動生成し、従来の遺伝的アルゴリズムより優れた変位と形態ロバスト性を達成した。
原題: Control of Biohybrid Actuators using NeuroEvolution ／ Hugo Alcaraz-Herrera, Michail-Antisthenis Tsompanas, Andrew Adamatzky 他
日本語で読む → - 論文敵対的強化学習/自動運転シミュレーション機械学習
CRASH: 強化学習による敵対的シナリオ生成と安全性強化
自動運転車の安全性検証のため、強化学習で敵対的なNPCエージェントを制御し衝突を誘発するフレームワークCRASHを提案。さらに失敗事例を活用してプランナを反復改善する「安全性強化」手法を導入し、衝突率を26%削減した。
原題: CRASH: Challenging Reinforcement-Learning Based Adversarial Scenarios For Safety Hardening ／ Amar Kulkarni, Shangtong Zhang, Madhur Behl
日本語で読む → - 論文協調認識ロボティクス
協調台数を決定する通信効率の良い協調SLAMMOT
LiDARを用いた協調SLAMMOTにおいて、協調車両数を動的に決定することで性能と通信コストのトレードオフを改善する手法を提案した。
原題: Communication-Efficient Cooperative SLAMMOT via Determining the Number of Collaboration Vehicles ／ Susu Fang, Hao Li
日本語で読む → - 論文医療ロボティクスcs.CY
ロボット支援手術の倫理的課題：系統的レビュー
ロボット支援手術に関する倫理的議論を系統的にレビューし、利益と害、責任と制御、医師-患者関係、教育、正義、翻訳、経済性の7つの主要テーマを明らかにした。
原題: The ethical landscape of robot-assisted surgery. A systematic review ／ Joschka Haltaufderheide, Stefanie Pfisterer-Heise, Dawid Pieper 他
日本語で読む → - 論文連合学習/ナビゲーションロボティクス
Fed-EC: 帯域効率の良いクラスタリング型連合学習による自律視覚ロボットナビゲーション
実世界の多様な環境でロボットが視覚ナビゲーションを行う際、非IIDデータ問題に対処するためクラスタリング型連合学習フレームワークFed-ECを提案し、通信量を23分の1に削減しつつ集中学習に匹敵する性能を実現した。
原題: Fed-EC: Bandwidth-Efficient Clustering-Based Federated Learning For Autonomous Visual Robot Navigation ／ Shreya Gummadi, Mateus V. Gasparino, Deepak Vasisht 他
日本語で読む → - 論文オドメトリロボティクス
DEIO: 深層イベント慣性オドメトリ
イベントカメラとIMUを組み合わせ、学習ベースのイベント特徴対応と非線形グラフ最適化を統合した単眼イベント慣性オドメトリ手法を提案。
原題: DEIO: Deep Event Inertial Odometry ／ Weipeng Guan, Fuling Lin, Peiyu Chen 他
日本語で読む → - 論文深度推定画像認識
MonoPP: 平面視差幾何学による自動車用途のメートルスケール自己教師あり単眼深度推定
単眼動画とカメラ取付位置のみを用い、平面視差幾何学を活用してメートルスケールの深度を自己教師ありで推定する手法を提案。KITTIで最先端を達成し、Cityscapesでも有効性を示した。
原題: MonoPP: Metric-Scaled Self-Supervised Monocular Depth Estimation by Planar-Parallax Geometry in Automotive Applications ／ Gasser Elazab, Torben Gräber, Michael Unterreiner 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 → - 論文ナビゲーションロボティクス
データ駆動型サンプリングに基づく確率的MPCによるスキッドステア移動ロボットのナビゲーション
スキッドステアロボットの非線形なタイヤ-地形動力学をガウス過程回帰でモデル化し、チャンス制約付きMPPI制御で経路追従と障害物回避を統合した高速ナビゲーション手法を提案した。
原題: Data-Driven Sampling Based Stochastic MPC for Skid-Steer Mobile Robot Navigation ／ Ananya Trivedi, Sarvesh Prajapati, Anway Shirgaonkar 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーション画像認識
TopV-Nav: マルチモーダル大規模言語モデルの俯瞰視点空間推論能力を活用したゼロショット物体ナビゲーション
マルチモーダル大規模言語モデルが俯瞰地図を直接推論できるようにする手法を提案し、未知環境でのゼロショット物体ナビゲーション精度を向上させた。
原題: TopV-Nav: Unlocking the Top-View Spatial Reasoning Potential of MLLM for Zero-shot Object Navigation ／ Linqing Zhong, Chen Gao, Zihan Ding 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
視界に時を刻む：LLM駆動ロボットの動的環境知覚のためのシーングラフフィルタリング
RGB-Dデータから意味的シーングラフを生成・更新し、パーティクルフィルタで動的環境での物体位置推定を行うLLM駆動ロボット制御アーキテクチャを提案した。
原題: Time is on my sight: scene graph filtering for dynamic environment perception in an LLM-driven robot ／ Simone Colombani, Luca Brini, Dimitri Ognibene 他
日本語で読む → - 論文群制御math.OC
蜂の採餌行動に着想を得た適応的センサ配置：効率的な環境モニタリングに向けて
人工蜂コロニー法とレヴィフライトを組み合わせ、専門家知識によるホットスポット概念も取り入れて、環境モニタリングのための適応的センサ配置を最適化するハイブリッドアルゴリズムを提案した。
原題: Adaptive Sensor Placement Inspired by Bee Foraging: Towards Efficient Environment Monitoring ／ Sai Krishna Reddy Sathi
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 → - 論文ドローンレース/強化学習ロボティクス
障害物を考慮した自律ドローンレースのための汎化可能な方策の学習
ドローンレースにおいて、トラックと障害物配置にドメインランダム化を適用し、並列経験収集と組み合わせることで、未知の障害物環境でも汎化する深層強化学習方策を学習した。
原題: Learning Generalizable Policy for Obstacle-Aware Autonomous Drone Racing ／ Yueqian Liu
日本語で読む → - 論文人間-AI協調AI
制約付き人間-AI協調：包摂的な身体性社会知能チャレンジ
身体的制約を持つ人間を支援する身体性エージェントの社会知覚と協調計画を評価するベンチマークCHAICを提案し、LLMと行動モデリングを活用した手法を導入した。
原題: Constrained Human-AI Cooperation: An Inclusive Embodied Social Intelligence Challenge ／ Weihua Du, Qiushi Lyu, Jiaming Shan 他
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