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 →- 論文外骨格/歩行ロボティクス
歩行モード遷移：下肢外骨格におけるシステム・ユーザー固有の変動性への対処
下肢外骨格の歩行モード遷移検出において、ユーザーやシステムの違いによる変動性に対応するため、統計ベースとベイズ最適化の2手法で有限状態機械分類器を適応させ、精度を最大80%向上させた。
原題: Locomotion Mode Transitions: Tackling System- and User-Specific Variability in Lower-Limb Exoskeletons ／ Andrea Dal Prete, Zeynep Özge Orhan, Anastasia Bolotnikova 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
線形離散制御バリア関数を用いた二足歩行ロボットのリアルタイム安全ナビゲーション
LIPモデルに進行方向を組み込み、離散制御バリア関数を線形近似することで、障害物環境でもリアルタイムに安全な歩容と経路を同時計画する枠組みを提案し、Digitロボットのシミュレーションで検証した。
原題: Real-Time Safe Bipedal Robot Navigation using Linear Discrete Control Barrier Functions ／ Chengyang Peng, Victor Paredes, Guillermo A. Castillo 他
日本語で読む → - 論文触覚HCI
温感ファイバー指スリーブを統合したシリコーン製触覚アクチュエータ
圧力・振動・温感を同時に提示できる、空気圧駆動のシリコーン製指先アクチュエータと発熱ファイバー製指スリーブを開発し、VR環境でその有効性を示した。
原題: Silicone-made Tactile Actuator Integrated with Hot Thermo-fiber Finger Sleeve ／ Mohammad Shadman Hashem, Ahsan Raza, Seokhee Jeon
日本語で読む → - 論文安全性検証ロボティクス
自律走行車の回避衝突回避における安全性検証：高解像度化に向けて
プロドライバーの積極的な回避操作に着想を得た自律走行車の緊急最小リスク機動（EMRM）システムについて、危険分析・リスク評価・損失評価を行い、安全性検証手法を提案した論文。
原題: Safety Verification for Evasive Collision Avoidance in Autonomous Vehicles with Enhanced Resolutions ／ Aliasghar Arab, Milad Khaleghi, Alireza Partovi 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
自動運転車向けの低コストで滑らかなA*経路計画手法
曲率制約を考慮したA*アルゴリズムとリボンベースの運動プリミティブを組み合わせ、車両が滑らかに走行可能な経路を生成する手法を提案。
原題: A Cost-Effective Approach to Smooth A* Path Planning for Autonomous Vehicles ／ Lukas Schichler, Karin Festl, Selim Solmaz 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
視覚言語モデルは文脈内価値学習器である
視覚言語モデルにシャッフルした動画フレームの時系列順序を予測させることで、ロボットやタスク固有の訓練なしに300以上の実世界タスクの進捗を推定できる汎用価値関数を実現した。
原題: Vision Language Models are In-Context Value Learners ／ Yecheng Jason Ma, Joey Hejna, Ayzaan Wahid 他
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
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 → - 論文マニピュレーションロボティクス
接触のアナロジーによるワンショット操作戦略学習
参照軌道を基に新規物体上の類似接触点と行動系列を見つけ、フックで物を引き寄せるなどの操作戦略をワンショットで汎化する手法MAGICを提案。
原題: One-Shot Manipulation Strategy Learning by Making Contact Analogies ／ Yuyao Liu, Jiayuan Mao, Joshua Tenenbaum 他
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 → - 論文マニピュレーションロボティクス
触覚センシングを用いたロバスト適応安全ロボット把持
触覚センサから接触点・力・トルクを推定し、制御バリア関数に基づく安全フィルタで把持力を制御することで、壊れやすい物体でも安全に把持できる枠組みを提案した。
原題: Robust Adaptive Safe Robotic Grasping with Tactile Sensing ／ Yitaek Kim, Jeeseop Kim, Albert H. Li 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
触覚に基づくロボット指の力推定と相互作用制御
触覚センサアレイのデータ効率的なキャリブレーションにより、ロボットハンドの複雑な表面でも高精度な力推定を実現し、100Hzのアドミタンス制御ループで相互作用力追従を可能にした。
原題: Tactile-based force estimation for interaction control with robot fingers ／ Elie Chelly, Andrea Cherubini, Philippe Fraisse 他
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
高速・相互作用誘起型空気圧発振器による多用途ソフトロボティクス
衝突による位相リセットを利用した空気圧自励発振器を開発し、外部アクチュエータなしで最大20Hzの高速動作を実現、昆虫型クローラや蝶型羽ばたき、アヒル型遊泳ロボットでその有用性を示した。
原題: A High-frequency, Interaction-induced Pneumatic Oscillator Enabling Versatile Soft Robotics ／ Longchuan Li, Shuqian He, Qiukai Qi 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 → - 論文自律データ収集ロボティクス
自律ロボットデータ収集のスケールアップは本当に可能か？
自律模倣学習によるデータ収集は、実世界でのスケールアップにおいて環境設計の課題など強化学習と同様の限界に直面することを実験的に示した研究。
原題: So You Think You Can Scale Up Autonomous Robot Data Collection? ／ Suvir Mirchandani, Suneel Belkhale, Joey Hejna 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 → - 論文強化学習機械学習
バッチ更新・ターゲットネットワーク・リプレイバッファ不要の深層方策勾配法
リプレイバッファやバッチ更新を使わず、最新サンプルのみで学習するインクリメンタルな深層方策勾配法AVGを提案し、実ロボットでの有効性を示した。
原題: Deep Policy Gradient Methods Without Batch Updates, Target Networks, or Replay Buffers ／ Gautham Vasan, Mohamed Elsayed, Alireza Azimi 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
SuperQ-GRASP: モバイルマニピュレーションのためのスーパークアドリクスに基づく大型物体の把持姿勢推定
NeRFで物体の暗黙モデルを構築し、メッシュをスーパークアドリクスに分解して、大型物体への把持姿勢を幾何学的に推定する手法を提案。
原題: SuperQ-GRASP: Superquadrics-based Grasp Pose Estimation on Larger Objects for Mobile-Manipulation ／ Xun Tu, Karthik Desingh
日本語で読む → - 論文レーダー慣性オドメトリロボティクス
RINO: 非反復推定による高精度・堅牢なレーダー慣性オドメトリ
霧・雨・雪などの悪天候下でも機能するレーダー慣性オドメトリ(RINO)を提案。適応的疎結合と投票機構で不確かさを推定し、カルマンフィルタで融合することで精度と堅牢性を向上させた。
原題: RINO: Accurate, Robust Radar-Inertial Odometry with Non-Iterative Estimation ／ Shuocheng Yang, Yueming Cao, Shengbo Eben Li 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VLAロボティクス
トランスフォーマーは本当にロボティクスの基盤なのか？
GPTベースのロボティクスは計算コストや訓練時間、オフボード制御などの制約が大きく、昆虫の脳の自律性と対比して生物から学ぶべき点を論じた論文。
原題: Are Transformers Truly Foundational for Robotics? ／ James A. R. Marshall, Andrew B. Barron
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 → - 論文能動的物体検出画像認識
UEVAVD: UAV視点の能動的物体検出のためのデータセット
UAVの視点変更による能動的物体検出(AOD)を開発するためのデータセットUEVAVDを公開し、GRUとSAMを組み込んだDRL手法で性能を向上させた。
原題: UEVAVD: A Dataset for Developing UAV's Eye View Active Object Detection ／ Xinhua Jiang, Tianpeng Liu, Li Liu 他
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
ワイヤ巻き筋腱複合体駆動の三次元基本構成
ワイヤ巻き筋腱複合体（ww-MTC）を三次元形状に拡張し、筋肉外装の基本構成法を提案するとともに、2軸3筋ロボットに適用して環境適応しながら動き続けることを確認した。
原題: Fundamental Three-Dimensional Configuration of Wire-Wound Muscle-Tendon Complex Drive ／ Yoshimoto Ribayashi, Yuta Sahara, Shogo Sawaguchi 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 → - 論文空中輸送/自律航行ロボティクス
GNSS不通の海上環境における空中輸送システム
GNSSが使えない海上で、揺れる船のデッキから小型貨物を自律的に運搬するUAVシステムを開発し、UWBとQRコードによる位置推定と貨物把持機構で実現した。
原題: An Aerial Transport System in Marine GNSS-Denied Environment ／ Jianjun Sun, Zhenwei Niu, Yihao Dong 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
明示的通信なしで障害物環境を飛行するUAV群の接続性を保つ分散ナビゲーション
UAV間のデータ通信なしにセンシングネットワークの接続性を保ちながら障害物を回避するため、制御バリア関数に基づく分散制御手法を提案し、シミュレーションと実機実験で有効性を示した。
原題: Connectivity Preserving Decentralized UAV Swarm Navigation in Obstacle-laden Environments without Explicit Communication ／ Thiviyathinesvaran Palani, Hiroaki Fukushima, Shunsuke Izuhara
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sim2realロボティクス
ニューラル内部モデル制御：予測誤差フィードバックによるロバスト制御方策の学習
剛体力学のニューラル内部モデルと予測誤差フィードバックを強化学習に統合し、外乱に強い閉ループ制御を実現。ドローンや四足歩行ロボットで高性能を示し、実機移行も成功。
原題: Neural Internal Model Control: Learning a Robust Control Policy via Predictive Error Feedback ／ Feng Gao, Chao Yu, Yu Wang 他
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