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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 →- 論文ナビゲーションロボティクス
準等角写像と制御バリア関数を用いた反応的ロボットナビゲーション
障害物を球体に変換する準等角写像と制御バリア関数を組み合わせ、衝突回避とデッドロック回避を保証するロボットナビゲーション手法を提案し、マニピュレータや移動ロボットで検証した。
原題: Reactive Robot Navigation Using Quasi-conformal Mappings and Control Barrier Functions ／ Gennaro Notomista, Gary P. T. Choi, Matteo Saveriano
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 → - 論文マニピュレーションロボティクス
生の点群からの23自由度把持ポリシー
単一固定カメラの部分点群から23自由度の把持軌道を直接予測する模倣学習ポリシーを提案し、未知物体への汎化と安定した把持を実現した。
原題: 23 DoF Grasping Policies from a Raw Point Cloud ／ Martin Matak, Karl Van Wyk, Tucker Hermans
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
強化学習による歩行タイミングと領域の適応で押し出し復元を強化
強化学習で歩幅の許容領域とタイミングを動的に調整し、ヒューマノイドが大きな押し出しから復元できる歩行制御を実現した。
原題: Enhancing Model-Based Step Adaptation for Push Recovery through Reinforcement Learning of Step Timing and Region ／ Tobias Egle, Yashuai Yan, Dongheui Lee 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 → - 論文群制御AI
局所情報集約に基づくマルチエージェント強化学習によるロボット群の動的タスク割り当て
ロボット群の動的タスク割り当てを最適化するため、近隣ロボットの情報を集約するLIAモジュールを組み込んだ分散実行型マルチエージェント強化学習手法を提案し、その有効性を示した。
原題: A Local Information Aggregation based Multi-Agent Reinforcement Learning for Robot Swarm Dynamic Task Allocation ／ Yang Lv, Jinlong Lei, Peng Yi
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
摩擦接触下における組立構造の安定性評価
摩擦接触を含む任意形状・質量分布の剛体構造が外力に耐えて安定を保つかを判定する手法を提案し、運動計画や配置計画への応用を示した。
原題: Robustness Assessment of Assemblies in Frictional Contact ／ Philippe Nadeau, Jonathan Kelly
日本語で読む → - 論文筋骨格ヒューマノイドロボティクス
筋ベース補償制御を用いた人間の教示による筋骨格ヒューマノイドの動作修正手法
柔軟な筋骨格ヒューマノイドに対し、動作中に人間が外力を加えて動きを修正し、その修正を筋ベースの補償制御で再現する手法を提案し、Musashiで有効性を確認した。
原題: Motion Modification Method of Musculoskeletal Humanoids by Human Teaching Using Muscle-Based Compensation Control ／ Kento Kawaharazuka, Yuya Koga, Manabu Nishiura 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 → - 論文歩行ロボティクス
傾斜地におけるスラスタ支援二足歩行のための二次計画法最適化
鳥が翼を使って急斜面を走る動きに着想を得て、接触制約付き二次計画法と全身制御器を組み合わせ、スラスタ付き二足ロボットHarpyの傾斜地歩行をシミュレーションで実現した研究。
原題: Quadratic Programming Optimization for Bio-Inspired Thruster-Assisted Bipedal Locomotion on Inclined Slopes ／ Shreyansh Pitroda, Eric Sihite, Kaushik Venkatesh Krishnamurthy 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 → - 論文自律移動ロボット/車線検出ロボティクス
自律移動ロボットにおけるリアルタイム車線検出の実装
Ultra Fast Lane DetectionをJetson Nano上でTensorRTに変換して高速化し、屋外・屋内データセットで処理速度と精度を評価した。
原題: Implementation of Real-Time Lane Detection on Autonomous Mobile Robot ／ Midriem Mirdanies, Roni Permana Saputra, Edwar Yazid 他
日本語で読む → - 論文自動運転知覚画像認識
TopoSD: SDマップを事前情報に用いたトポロジー強化レーンセグメント知覚
低精度なSDマップをニューラル表現にエンコードしてBEV特徴に統合し、車線形状とトポロジーを同時に高精度予測する手法を提案。OpenLane-V2で大幅な精度向上を達成。
原題: TopoSD: Topology-Enhanced Lane Segment Perception with SDMap Prior ／ Sen Yang, Minyue Jiang, Ziwei Fan 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 → - 論文模倣学習ロボティクス
ALPHA-αとBi-ACTこそが必要なすべて：低コストシステムによる片腕・両腕ロボットマニピュレーションの模倣学習における位置・力情報/制御の重要性
位置と力の両方を活用する双方向制御ベースの模倣学習手法Bi-ACTと、多様な制御モードに対応した低コスト両腕ロボットハードウェアALPHA-αを提案し、力制御の重要性を示した。
原題: ALPHA-$\alpha$ and Bi-ACT Are All You Need: Importance of Position and Force Information/Control for Imitation Learning of Unimanual and Bimanual Robotic Manipulation with Low-Cost System ／ Masato Kobayashi, Thanpimon Buamanee, Takumi Kobayashi
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
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 → - 論文運動計画ロボティクス
REVISE: ガウス確率場におけるロバスト確率論的運動計画
空間的に依存する外乱をガウス確率場でモデル化し、ロバストな信念ロードマップを生成するマルチクエリ運動計画アルゴリズムを提案。6自由度系で計画精度を10倍改善。
原題: REVISE: Robust Probabilistic Motion Planning in a Gaussian Random Field ／ Alex Rose, Naman Aggarwal, Christopher Jewison 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 → - 論文手術ロボットロボティクス
ハイブリッド拡張知能によるロボット経カテーテル三尖弁置換術：新たなパラダイムと初の生体内研究
三尖弁逆流症に対するロボット支援経カテーテル三尖弁置換術のシステムを開発し、強化学習とモンテカルロ確率マップ、人間-ロボット協調制御を組み合わせたハイブリッド拡張知能を導入して、ファントムおよび初の動物実験で有効性を実証した。
原題: Robotic transcatheter tricuspid valve replacement with hybrid enhanced intelligence: a new paradigm and first-in-vivo study ／ Shuangyi Wang, Haichuan Lin, Yiping Xie 他
日本語で読む → - 論文ローバナビゲーションロボティクス
惑星探査ローバのナビゲーションにおける力覚センサの実地評価
六輪ローバの走行試験データを用いて、力覚センサが惑星探査ナビゲーションで果たす性能と用途を評価し、課題と可能性を示した。
原題: Field Assessment of Force Torque Sensors for Planetary Rover Navigation ／ Levin Gerdes, Carlos Pérez del Pulgar, Raúl Castilla Arquillo 他
日本語で読む → - 論文確率制御ロボティクス
作用素分割による安全な確率非線形制御のための共分散ステアリング
非線形動力学と確率制約を伴う分布ステアリング問題に対し、問題を並列に解ける部分問題へ一時的に分割する作用素分割型共分散ステアリングを提案し、厳しい安全制約下でも従来法より良い解が得られることを示した。
原題: Operator Splitting Covariance Steering for Safe Stochastic Nonlinear Control ／ Akash Ratheesh, Vincent Pacelli, Augustinos D. Saravanos 他
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