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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 →- 論文マニピュレーションロボティクス
ソフトロボットハンドによる動的なペン回しの学習
柔らかいロボットハンドでペンを回す動的タスクを、実世界データのみからの試行錯誤で学習するシステムSWIFTを提案し、異なるペンで100%の成功率を達成した。
原題: Soft Robotic Dynamic In-Hand Pen Spinning ／ Yunchao Yao, Uksang Yoo, Jean Oh 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 → - 論文マニピュレーションロボティクス
ロボット崩壊：VLMベースのロボットマニピュレーションに対するサプライチェーン型バックドア攻撃
VLMベースのロボット操作ポリシーに対し、モデル供給チェーンに悪意あるモジュールを注入するバックドア攻撃フレームワークTrojanRobotを提案し、実世界18タスクと4つのVLMで有効性を検証した。
原題: Robot Collapse: Supply Chain Backdoor Attacks Against VLM-based Robotic Manipulation ／ Xianlong Wang, Hewen Pan, Hangtao Zhang 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーション機械学習
GSL-PCD: 点群特徴に基づくタスク分割による汎用・専門家学習の改善
ロボット操作タスクにおいて、物体の点群特徴で環境バリエーションをクラスタリングし、類似タスクを同じ専門家に割り当てることで、汎用・専門家学習の性能を向上させた。
原題: GSL-PCD: Improving Generalist-Specialist Learning with Point Cloud Feature-based Task Partitioning ／ Xiu Yuan
日本語で読む → - 論文歩行者軌道予測画像認識
欠損データを含む歩行者軌道予測：データセット、補完、ベンチマーク
歩行者軌道の観測データに欠損がある場合を扱うため、欠損座標をシミュレートしたデータセットTrajImputeを構築し、補完手法と軌道予測手法を体系的に評価した。
原題: Pedestrian Trajectory Prediction with Missing Data: Datasets, Imputation, and Benchmarking ／ Pranav Singh Chib, Pravendra Singh
日本語で読む → - 論文マルチエージェント強化学習ロボティクス
安全で堅牢な自動運転高速道路ランプ進入のためのマルチエージェント深層強化学習の系統的研究
高速道路の合流地点において、複数車両のマルチエージェント深層強化学習を用いて衝突を最小化する制御器を学習し、その安全性と堅牢性を系統的に評価した。
原題: A Systematic Study of Multi-Agent Deep Reinforcement Learning for Safe and Robust Autonomous Highway Ramp Entry ／ Larry Schester, Luis E. Ortiz
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
ロボットエアホッケー選手権の回顧：実世界ロボティクスに向けた堅牢・信頼・安全な学習技術のベンチマーク
NeurIPS 2023で開催されたロボットエアホッケー選手権を振り返り、sim-to-realギャップや安全性など実世界展開の課題をベンチマークし、学習と事前知識の組み合わせが有効であることを示した。
原題: A Retrospective on the Robot Air Hockey Challenge: Benchmarking Robust, Reliable, and Safe Learning Techniques for Real-world Robotics ／ Puze Liu, Jonas Günster, Niklas Funk 他
日本語で読む → - 論文姿勢制御制御
飛行中のエネルギー効率を高めるトルク入力選択のためのリアプノフベース切替姿勢制御器の閉ループ安定性
UAVの姿勢制御において、エネルギー効率の良いトルク入力をリアルタイムに切り替えるリアプノフベース制御器を提案し、閉ループ安定性を保証する新しい複合リアプノフ関数を導入して、31gのクアッドロータで高速ヨー追従実験により有効性を示した。
原題: Closed-Loop Stability of a Lyapunov-Based Switching Attitude Controller for Energy-Efficient Torque-Input-Selection During Flight ／ Francisco M. F. R. Gonçalves, Ryan M. Bena, Néstor O. Pérez-Arancibia
日本語で読む → - 論文VLA画像認識
g3D-LF: 具現化タスクのための汎化可能な3D言語特徴フィールド
大規模3D言語データセットで事前学習した3D表現モデルで、RGB-D画像から新規視点表現やBEVマップを生成し、多粒度言語でターゲットをクエリできる。未見環境への汎化とリアルタイム更新を実現し、VLNや物体ナビゲーション、状況付きQAで有効性を示した。
原題: g3D-LF: Generalizable 3D-Language Feature Fields for Embodied Tasks ／ Zihan Wang, Gim Hee Lee
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 → - 論文社会的ナビゲーションロボティクス
合意形成と渦場を統合した社会的配慮型ナビゲーション
意見力学による合意形成と渦場による軌道生成を組み合わせ、人とロボットが共存する空間での社会的に受容されるナビゲーションを実現した研究。
原題: Socially-Aware Opinion-Based Navigation with Oval Limit Cycles ／ Giulia d'Addato, Placido Falqueto, Luigi Palopoli 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 → - 論文自律実験ラボロボティクス
自律実験ラボのための専門家レベルのプロトコル翻訳
自然言語で書かれた実験プロトコルを機械可読な形式へ自動変換する3段階フレームワークを提案し、専門家と同等の性能を達成した。
原題: Expert-level protocol translation for self-driving labs ／ Yu-Zhe Shi, Fanxu Meng, Haofei Hou 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VLAロボティクス
マルチモーダル基盤モデルによる計画時の不確実性を分離・定量化する形式的手法
視覚理解に起因する知覚不確実性と計画生成の決定不確実性を分離し、形式検証とConformal Predictionで定量化して、能動的再観測や高確信データでの微調整によりロボットタスクの信頼性を高める枠組みを提案した。
原題: Know Where You're Uncertain When Planning with Multimodal Foundation Models: A Formal Framework ／ Neel P. Bhatt, Yunhao Yang, Rohan Siva 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
ロボットロジックのパラメータ化における生成AIの理解
映画撮影を例に、LLMが自然言語によるエンドユーザーの意図を解釈し、ロボットアームの低レベル動作パラメータに変換するプロセスを探求した研究。
原題: Understanding Generative AI in Robot Logic Parametrization ／ Yuna Hwang, Arissa J. Sato, Pragathi Praveena 他
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 → - 論文テレオペレーションロボティクス
複雑タスクのための両手巧み操作システムBidex
モーションキャプチャグローブとティーチャーアームを用いた低コスト・低遅延の両手巧みテレオペレーションシステムBidexを開発し、複雑タスクで高品質なデータを高速に収集できることを示した。
原題: Bimanual Dexterity for Complex Tasks ／ Kenneth Shaw, Yulong Li, Jiahui Yang 他
日本語で読む → - 論文物体SLAMロボティクス
異種マルチモーダルLLMエージェントによる物体SLAMの意味強化
複数のマルチモーダルLLMエージェントを統合し、非同期処理と意味・マハラノビス距離を組み合わせたデータ関連付けで物体SLAMの意味マッピング精度を向上させるフレームワークを提案。
原題: Semantic Enhancement for Object SLAM with Heterogeneous Multimodal Large Language Model Agents ／ Jungseok Hong, Ran Choi, John J. Leonard
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
DexHandDiff: 適応的巧みな操作のための相互作用を考慮した拡散計画
接触を伴う巧みな操作のための拡散計画フレームワーク。接触前後の二段階拡散とLLMによるガイダンス生成で、訓練分布外の目標にも適応できる。
原題: DexHandDiff: Interaction-aware Diffusion Planning for Adaptive Dexterous Manipulation ／ Zhixuan Liang, Yao Mu, Yixiao Wang 他
日本語で読む → - 論文遠隔操作ロボティクス
混合現実によるヒューマノイド直接操作の遠隔操作支援
混合現実と支援的自律性を組み合わせ、確率的運動プリミティブや物体検出を活用してヒューマノイドの遠隔操作の効率と精度を高める手法を提案し、Nadiaロボットで有効性を確認した。
原題: Mixed Reality Teleoperation Assistance for Direct Control of Humanoids ／ Luigi Penco, Kazuhiko Momose, Stephen McCrory 他
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