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 →- 論文ビヘイビアツリーロボティクス
状態を持つビヘイビアツリーの形式化
補助変数と共有メモリを持つ状態付きビヘイビアツリーを形式化し、計算能力を解析するとともに、DSLと検証ツールBehaVerifyを開発した。
原題: Formalizing Stateful Behavior Trees ／ Serena S. Serbinowska, Preston Robinette, Gabor Karsai 他
日本語で読む → - 論文動作計画ロボティクス
自動運転車のための2023年CommonRoad動作計画コンペティションの結果
CommonRoadベンチマークを用いた自動運転の動作計画コンペティションを実施し、効率・安全性・快適性・交通ルール遵守の観点から各手法を比較評価した結果を報告した。
原題: Results of the 2023 CommonRoad Motion Planning Competition for Autonomous Vehicles ／ Niklas Kochdumper, Youran Wang, Johannes Betz 他
日本語で読む → - 論文UAV制御ロボティクス
UAV制御におけるDRL代替としてのTangled Program Graphs
深層強化学習の計算コストと説明性の課題に対し、グラフ構造の簡易プログラムで制御するTPGをUAVのLiDARナビゲーションに適用し、有望な結果を示した。
原題: Tangled Program Graphs as an alternative to DRL-based control algorithms for UAVs ／ Hubert Szolc, Karol Desnos, Tomasz Kryjak
日本語で読む → - 論文自動運転/パノプティック知覚画像認識
ZOPP: 自動運転のためのゼロショットオフボードパノプティック知覚フレームワーク
視覚基盤モデルのゼロショット認識能力と点群の3D表現を統合し、自動運転シーンの多様な要素を自動ラベリングするマルチモーダルなパノプティック知覚フレームワークを提案した。
原題: ZOPP: A Framework of Zero-shot Offboard Panoptic Perception for Autonomous Driving ／ Tao Ma, Hongbin Zhou, Qiusheng Huang 他
日本語で読む → - 論文医用画像追跡画像認識
MambaXCTrack：SSM相互相関と運動プロンプトを用いた超音波針追跡
超音波画像中の針先追跡にMambaを初めて応用し、SSM相互相関と暗黙的な運動プロンプトでノイズや針先の見えにくさに対処した追跡手法を提案した。
原題: MambaXCTrack: Mamba-based Tracker with SSM Cross-correlation and Motion Prompt for Ultrasound Needle Tracking ／ Yuelin Zhang, Long Lei, Wanquan Yan 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sim2realロボティクス
RoboGSim: 実世界からシミュレーションを経て実世界へ戻るロボット用ガウシアンスプラッティングシミュレータ
3Dガウシアンスプラッティングと物理エンジンを組み合わせ、実世界のロボット操作データを高忠実度でシミュレーションし、実機へのゼロショット転移を可能にするReal2Sim2Realシミュレータを提案。
原題: RoboGSim: A Real2Sim2Real Robotic Gaussian Splatting Simulator ／ Xinhai Li, Jialin Li, Ziheng Zhang 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
スパイキングTransformer拡散ポリシーによる脳模倣行動生成
スパイキングニューラルネットと拡散モデルを組み合わせたTransformerベースのポリシーを提案し、ロボット操作タスクで従来手法を上回る性能を示した。
原題: Brain-inspired Action Generation with Spiking Transformer Diffusion Policy Model ／ Qianhao Wang, Yinqian Sun, Enmeng Lu 他
日本語で読む → - 論文ウェアラブルセンサー/エクソスケルトンロボティクス
コンピュータビジョンを用いたウェアラブルセンサーによる関節運動推定の個人化：股関節エクソスケルトンへの応用
スマホカメラで撮影した1〜2歩行周期のデータを使い、転移学習でウェアラブルセンサーによる関節角度推定モデルを個人適応させるフレームワークを提案。
原題: Personalization of Wearable Sensor-Based Joint Kinematic Estimation Using Computer Vision for Hip Exoskeleton Applications ／ Changseob Song, Bogdan Ivanyuk-Skulskyi, Adrian Krieger 他
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
拡張ニューラル収縮力学系：複数タスクとリーマン安全領域
デモからの学習に安定性保証を与えるニューラル収縮力学系を拡張し、複数タスク対応の条件付き変種と不確実性に基づく障害物回避を導入した。
原題: Extended Neural Contractive Dynamical Systems: On Multiple Tasks and Riemannian Safety Regions ／ Hadi Beik Mohammadi, Søren Hauberg, Georgios Arvanitidis 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
高交通量海域における自律水面艇の能動学習を用いた意図認識型障害物回避
障害物の通過意図をLSTMで推定し、その不確実性を能動学習で低減しながら、情報利得と安全性を両立する多目的最適化で自律水面艇の回避行動を計画する手法を提案した。
原題: Active Learning-augmented Intention-aware Obstacle Avoidance of Autonomous Surface Vehicles in High-traffic Waters ／ Mingi Jeong, Arihant Chadda, Alberto Quattrini Li
日本語で読む → - 論文自動運転/軌道予測ロボティクス
自動運転の安全な運動計画のためのインタラクションを考慮した軌道予測：Transformer転移学習アプローチ
Transformerと転移学習を用いて自動運転車と人間運転車の相互作用を考慮した軌道予測器を構築し、不確実性を定量化して運動計画に統合することで安全性を向上させる手法を提案した。
原題: Interaction-Aware Trajectory Prediction for Safe Motion Planning in Autonomous Driving: A Transformer-Transfer Learning Approach ／ Jinhao Liang, Chaopeng Tan, Longhao Yan 他
日本語で読む → - 論文空中通信ロボティクス
全方向マルチロータUAVによる空中通信の再構築
3D位置と3D姿勢を独立制御できる全方向マルチロータUAV(o-MRAV)を空中通信に応用し、アンテナ指向を自由に制御できる利点や物理層セキュリティ・光通信などのユースケースをシミュレーションで示した論文。
原題: Reshaping UAV-Enabled Communications with Omnidirectional Multi-Rotor Aerial Vehicles ／ Daniel Bonilla Licea, Giuseppe Silano, Hajar El Hammouti 他
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 → - 論文経路計画ロボティクス
狭い通路を持つ配置空間の経路計画のための改良RRTアルゴリズム
狭い通路での収束が遅いRRTの弱点を改善し、近傍点の衝突判定で狭路を検出して優先的に探索することで、より短い経路を効率的に計画する手法を提案した。
原題: An Improved Rapidly Exploring Random Tree Algorithm for Path Planning in Configuration Spaces with Narrow Channels ／ Mathew Mithra Noel, Akshay Chawla
日本語で読む → - 論文動作計画ロボティクス
NAMR-RRT: 動的環境における移動ロボットのためのニューラル適応動作計画
ニューラルネットが生成するヒューリスティック領域を動的に更新しながら探索を誘導するRRTベースの動作計画手法を提案し、動的環境でのナビゲーション効率と成功率を向上させた。
原題: NAMR-RRT: Neural Adaptive Motion Planning for Mobile Robots in Dynamic Environments ／ Zhirui Sun, Bingyi Xia, Peijia Xie 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画像認識
RoboSpatial：ロボティクスのための2D・3D視覚言語モデルに空間理解を教える
ロボティクス向けの大規模空間理解データセットRoboSpatialを構築し、2D・3Dの視覚言語モデルに空間推論を学習させることで、空間アフォーダンス予測やロボット操作などのタスク性能を向上させた。
原題: RoboSpatial: Teaching Spatial Understanding to 2D and 3D Vision-Language Models for Robotics ／ Chan Hee Song, Valts Blukis, Jonathan Tremblay 他
日本語で読む → - 論文自律実験/材料探索ロボティクス
半導体特性の自律接触マッピングのための自己教師ありロボットシステム
自己教師ありCNNとグラフベースの経路計画を用いて、ペロブスカイト薄膜の光伝導度を接触測定で自律的に空間マッピングするロボットシステムを開発した。
原題: A Self-Supervised Robotic System for Autonomous Contact-Based Spatial Mapping of Semiconductor Properties ／ Alexander E. Siemenn, Basita Das, Kangyu Ji 他
日本語で読む → - 論文協調計画ロボティクス
複数不確実性を考慮した自律協調計画
知覚・運動・通信の不確実性を同時に考慮した協調モデル予測制御により、マルチビークルの協調計画を実現するフレームワークを提案し、CARLAで有効性を示した。
原題: Multi-Uncertainty Aware Autonomous Cooperative Planning ／ Shiyao Zhang, He Li, Shengyu Zhang 他
日本語で読む → - 論文触覚HCI
触覚回転課題における上肢と手の運動解析
目隠しでノブを回す際に生じる角度の行き過ぎ現象について、上肢・手指の関節運動を詳細に計測し、手首や指関節の動きが行き過ぎに有意に寄与することを明らかにした。
原題: Motion Analysis of Upper Limb and Hand in a Haptic Rotation Task ／ Kathrin Krieger, Yuri De Pra, Helge Ritter 他
日本語で読む → - 論文人間-ロボット協調ロボティクス
細かい時間スケールでのベータ評判を用いた人間-ロボット協調における信頼推定の改善
人間-ロボット協調において、連続的な報酬値を用いてベータ評判を各タイムステップで更新し、最大エントロピー最適化で報酬関数を自動構築することで、人手をかけずに細かい時間スケールで人間の信頼を高精度に推定するフレームワークを提案した。
原題: Improving Trust Estimation in Human-Robot Collaboration Using Beta Reputation at Fine-grained Timescales ／ Resul Dagdanov, Milan Andrejevic, Dikai Liu 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
不確かな慣性パラメータを持つ物体のロバスト非把持搬送
慣性パラメータが不確かな物体をトレイ上で運ぶ「ウェイター問題」において、不確かさにロバストな制約を運動計画に組み込み、実機で56cmの物体を落とさず高速搬送できることを示した。
原題: Robust Nonprehensile Object Transportation with Uncertain Inertial Parameters ／ Adam Heins, Angela P. Schoellig
日本語で読む → - 論文磁気マニピュレーションロボティクス
磁気カプセル内視鏡のための軌道計画と制御
ロボットアームに固定した外部永久磁石で体内の永久磁石を操作するため、制約付きiLQRを用いた軌道計画・制御手法を提案し、カプセル内視鏡を想定した実験で精度と外乱耐性を示した。
原題: Trajectory Planning and Control for Robotic Magnetic Manipulation ／ Ogulcan Isitman, Gokhan Alcan, Ville Kyrki
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
DexH2R: 人間からロボットへのタスク指向巧みな操作
人間の手の動きをロボットハンドに再ターゲットし、タスク指向の残差行動ポリシーを学習させることで、テレオペレーションなしに巧みな操作を実現するフレームワーク。
原題: DexH2R: Task-oriented Dexterous Manipulation from Human to Robots ／ Shuqi Zhao, Xinghao Zhu, Yuxin Chen 他
日本語で読む → - 論文嗜好学習ロボティクス
嗜好に基づく報酬関数最適化におけるユーザー体験の向上：支援ロボットへの応用
支援ロボットの嗜好学習でユーザーがランク付けする軌道を生成する際、ユーザー体験を優先するCMA-ES-IGアルゴリズムを提案し、従来手法より直感的で使いやすいことを実証した。
原題: Improving User Experience in Preference-Based Optimization of Reward Functions for Assistive Robots ／ Nathaniel Dennler, Zhonghao Shi, Stefanos Nikolaidis 他
日本語で読む → - 論文セマンティックマッピング画像認識
オフロード環境におけるロバストなマルチバイオーム3Dセマンティックマッピングのための少数ショット意味学習
事前学習済みViTを少数の粗いラベル付きデータで微調整し、2Dセマンティックセグメンテーションを距離ベースで統合して3Dボクセルマップを構築する手法を提案。オフロードの危険物にも対応可能。
原題: Few-shot Semantic Learning for Robust Multi-Biome 3D Semantic Mapping in Off-Road Environments ／ Deegan Atha, Xianmei Lei, Shehryar Khattak 他
日本語で読む → - 論文人ロボット対話HCI
SCOUT: 状況依存マルチモーダル人ロボット対話コーパス
協調探索タスクにおける人ロボット対話を収集したマルチモーダルコーパスSCOUTを構築し、意図や対話構造のアノテーションを付与して公開した。
原題: SCOUT: A Situated and Multi-Modal Human-Robot Dialogue Corpus ／ Stephanie M. Lukin, Claire Bonial, Matthew Marge 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
いつ位置推定すべきか？リスク制約付き強化学習アプローチ
位置推定の回数を抑えつつ失敗確率を制約内に保つ方策を、パーティクルフィルタと再帰的Soft Actor-Criticで学習するRiskRLを提案。
原題: When to Localize? A Risk-Constrained Reinforcement Learning Approach ／ Chak Lam Shek, Kasra Torshizi, Troi Williams 他
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