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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: 2024/10/1 ／ 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 →- 論文水中ロボット推進ロボティクス
効率的で環境に優しい水上推進のためのキャンバー可変型フラッピング水中翼
水生生物の波動運動に着想を得て、キャンバーを動的に変化させる水中翼推進システムを提案し、シミュレーションで対称翼より推力が大幅に向上することを示した。
原題: Camber-changing flapping hydrofoils for efficient and environmental-safe water propulsion system ／ Luca Romanello, Leonard Hohaus, David-Marian Schmitt 他
日本語で読む → - 論文群制御cs.NI
ミッション指向ドローンネットワークにおける協調実行のためのエネルギー考慮型マルチエージェント強化学習
各ドローンがバッテリー残量と環境に基づき協調的にタスク実行と軌道計画を学習するMARL手法を提案し、シミュレーションで高いミッション達成率を示した。
原題: Energy-Aware Multi-Agent Reinforcement Learning for Collaborative Execution in Mission-Oriented Drone Networks ／ Ying Li, Changling Li, Jiyao Chen 他
日本語で読む → - 論文人間ロボット相互作用ロボティクス
アーティストはいかにロボティクスを即興し挑発するか
アーティストとロボット研究者の学際的コラボ作品を通じ、即興と挑発という戦略がロボティクス研究をどう形作るかを考察した論文。
原題: How Artists Improvise and Provoke Robotics ／ Steve Benford, Rachael Garrett, Eike Schneiders 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
シミュレーション環境におけるUAV制御への大規模言語モデル統合：モジュラー対話アプローチ
大規模言語モデルをUAV制御に統合するための枠組みを提案し、自然言語コマンドによる直感的な操作や自律的意思決定の可能性を、ロボティクスシミュレータ上での概念実証を通じて示した。
原題: Integrating Large Language Models for UAV Control in Simulated Environments: A Modular Interaction Approach ／ Abhishek Phadke, Alihan Hadimlioglu, Tianxing Chu 他
日本語で読む → - 論文空水両用ロボットロボティクス
安全な空水両用ロボットの特徴評価
淡水生態系モニタリングのための空水両用ロボットについて、既存機体の水進入戦略をレビューし、安全リスクと設計要件を整理した上で、垂直離着陸可能な新型ロボットを提案した論文。
原題: Features characterizing safe aerial-aquatic robots ／ Andrea Giordano, Luca Romanello, Diego Perez Gonzalez 他
日本語で読む → - 論文モデル予測制御ロボティクス
目標条件付き終端価値推定によるリアルタイム・マルチタスクモデル予測制御
MPCの計算負荷を目標条件付き終端価値学習で削減し、上位の軌道計画器と組み合わせることで、二足倒立振子ロボットが斜面地形でリアルタイムに目標軌道を追従できることを示した。
原題: Goal-Conditioned Terminal Value Estimation for Real-time and Multi-task Model Predictive Control ／ Mitsuki Morita, Satoshi Yamamori, Satoshi Yagi 他
日本語で読む → - 論文V2V通信/協調制御ロボティクス
分散データベースとマルチモーダル知覚によるリアルタイム車車間通信ネットワーク協調制御システム：交差点での実証
車車間通信と分散データベース、マルチモーダル知覚を統合した協調制御システムを開発し、実車両プラットフォームと交差点環境で衝突回避と交通計画の有効性を実証した。
原題: Real-time Vehicle-to-Vehicle Communication Based Network Cooperative Control System through Distributed Database and Multimodal Perception: Demonstrated in Crossroads ／ Xinwen Zhu, Zihao Li, Yuxuan Jiang 他
日本語で読む → - 論文報酬学習ロボティクス
言語モデル支援による二層プログラミングでインターネット動画から報酬を学習
視覚言語モデルと大規模言語モデルを組み合わせた二層フレームワークにより、ロボットがYouTube動画などの専門家映像から直接報酬を学習できる手法を提案した。
原題: Language-Model-Assisted Bi-Level Programming for Reward Learning from Internet Videos ／ Harsh Mahesheka, Zhixian Xie, Zhaoran Wang 他
日本語で読む → - 論文自動運転/強化学習ロボティクス
単純から複雑への知識転移：自動運転意思決定のための安全で効率的な強化学習フレームワーク
軽量環境で訓練した教師モデルが複雑な実環境で生徒エージェントを介入支援し、徐々に自立させる強化学習フレームワークS2CDを提案。自動運転の意思決定を安全かつ効率的に学習させる。
原題: Knowledge Transfer from Simple to Complex: A Safe and Efficient Reinforcement Learning Framework for Autonomous Driving Decision-Making ／ Rongliang Zhou, Jiakun Huang, Mingjun Li 他
日本語で読む → - 論文コード生成AI
アジャイルモデル駆動開発におけるコード生成器としてのLLM
UMLとOCL/FIPAオントロジーでモデル化したマルチエージェント無人車両群システムに対し、GPT-4をコード生成器として用いるアジャイルMDD手法を提案し、JADE/PADE向けのJava/Pythonコードを自動生成して評価した。
原題: LLM as a code generator in Agile Model Driven Development ／ Ahmed R. Sadik, Sebastian Brulin, Markus Olhofer
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
3D拡散ポリシーによる汎化可能なヒューマノイドマニピュレーション
上半身テレオペで収集した単一場面のデータと機載計算のみで、25自由度ヒューマノイドが多様な実環境で自律マニピュレーションを実現するシステムを構築した。
原題: Generalizable Humanoid Manipulation with 3D Diffusion Policies ／ Yanjie Ze, Zixuan Chen, Wenhao Wang 他
日本語で読む → - 論文自動運転AI
模倣から探索へ：ワールドモデルに基づくエンドツーエンド自動運転
RGB画像とLiDARからワールドモデルを構築し、模倣学習で初期化した強化学習方策により、CARLAで最先端の経路完走率を達成した自動運転手法。
原題: From Imitation to Exploration: End-to-end Autonomous Driving based on World Model ／ Yueyuan Li, Mingyang Jiang, Songan Zhang 他
日本語で読む → - 論文強化学習機械学習
複雑なQ関数における決定論的方策勾配の準最適性の緩和
強化学習において、Q関数の局所最適に陥りやすい問題を解決するため、複数の行動候補から最良を選び、Q関数を繰り返し近似するSAVOアーキテクチャを提案し、複雑なタスクでの性能向上を実証した。
原題: Mitigating Suboptimality of Deterministic Policy Gradients in Complex Q-functions ／ Ayush Jain, Norio Kosaka, Xinhu Li 他
日本語で読む → - 論文階層強化学習機械学習
効率的な階層強化学習のための分離された教師なしスキル発見
教師なしで分離されたスキルを学習し、階層強化学習で効率的に再利用する手法DUSDiを提案。
原題: Disentangled Unsupervised Skill Discovery for Efficient Hierarchical Reinforcement Learning ／ Jiaheng Hu, Zizhao Wang, Peter Stone 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
微分可能シミュレーションを用いた知覚的四足歩行制御のための残差方策学習
微分可能シミュレーションによる一次方策勾配法に残差方策学習を組み合わせ、四足歩行の移動と知覚ナビゲーションを数分でエンドツーエンド学習できることを示した。
原題: Residual Policy Learning for Perceptive Quadruped Control Using Differentiable Simulation ／ Jing Yuan Luo, Yunlong Song, Victor Klemm 他
日本語で読む → - 論文キャリブレーションロボティクス
DCNet: データ駆動型DVLキャリブレーション手法
2次元畳み込みカーネルを用いたデータ駆動型フレームワークDCNetにより、ほぼ一定速度の軌道でDVLを迅速にキャリブレーションし、精度と時間を大幅に改善する。
原題: DCNet: A Data-Driven Framework for DVL Calibration ／ Zeev Yampolsky, Itzik Klein
日本語で読む → - 論文群制御制御
マルチエージェントシステムにおける到達可能集合の分散計算アルゴリズム
無向グラフで相互作用するマルチエージェント系に対し、各エージェントが自身の状態のみを用いて到達可能集合を分散的に計算するアルゴリズムを提案し、静的グラフと制限付き時変グラフでの収束を保証した。
原題: An Algorithm for Distributed Computation of Reachable Sets for Multi-Agent Systems ／ Omanshu Thapliyal, Shanelle Clarke, Inseok Hwang
日本語で読む → - 論文接触推定ロボティクス
車輪付き二足歩行ロボットのためのデータ駆動型接触推定手法
車輪付き二足歩行ロボットにおいて、トルク計測から学習したベイズフィルタと慣性計測による予測を組み合わせて接地状態を推定する手法を提案し、実機とシミュレーションで有効性を示した。
原題: A Data-driven Contact Estimation Method for Wheeled-Biped Robots ／ Ü. Bora Gökbakan, Frederike Dümbgen, Stéphane Caron
日本語で読む → - 論文予測画像認識
DeMo: 動き予測を方向意図と動的状態に分離するフレームワーク
交通エージェントの軌道予測を「方向意図」と「時間変化する状態」に分けてモデル化し、AttentionとMambaを組み合わせてArgoverse 2とnuScenesで最高精度を達成した研究。
原題: DeMo: Decoupling Motion Forecasting into Directional Intentions and Dynamic States ／ Bozhou Zhang, Nan Song, Li Zhang
日本語で読む → - 論文センサ校正ロボティクス
角速度を用いた因子グラフによる磁力計完全校正とジャイロバイアス推定
角速度計測を活用した因子グラフベースの校正手法MAGYCを提案し、磁力計とジャイロのバイアスを同時推定することで、水中車両の方位誤差を大幅に低減した。
原題: Towards a Factor Graph-Based Method using Angular Rates for Full Magnetometer Calibration and Gyroscope Bias Estimation ／ Sebastián Rodríguez-Martínez, Giancarlo Troni
日本語で読む → - 論文脚式ロボットロボティクス
高出力脚と関節式ソフトテールを備えたカンガルーロボットの設計手法
カンガルーの筋骨格構造を参考に、高出力な脚と弾性関節テールを持つロボットを設計し、跳躍や尾部による身体支持を実現した。
原題: Design Method of a Kangaroo Robot with High Power Legs and an Articulated Soft Tail ／ Shunnosuke Yoshimura, Temma Suzuki, Masahiro Bando 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
ロボットいちご収穫のための単発6DoF姿勢・3Dサイズ推定
合成データで学習した深層学習モデルにより、いちごの6DoF姿勢と3Dサイズを単一ショットで推定し、実世界の収穫タスクへの有効性を示した。
原題: Single-Shot 6DoF Pose and 3D Size Estimation for Robotic Strawberry Harvesting ／ Lun Li, Hamidreza Kasaei
日本語で読む → - 論文空中マニピュレーションロボティクス
未知の動的連成力を伴うモジュール型適応空中マニピュレーション
空中マニピュレータの機体とマニピュレータ間の未知の連成動力を事前知識なしに適応制御で補償し、各サブダイナミクスを独立にチューニング可能なモジュール型制御則を提案・実験検証した。
原題: Modular Adaptive Aerial Manipulation under Unknown Dynamic Coupling Forces ／ Rishabh Dev Yadav, Swati Dantu, Wei Pan 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
ロボット群による群知覚を用いた人物追跡
ロボット群が個々の知覚を統合して人の位置変化を検知・共有するシミュレーション実験を行い、動的環境の監視における有効性を示した。
原題: Collective perception for tracking people with a robot swarm ／ Miquel Kegeleirs, David Garzón Ramos, Guillermo Legarda Herranz 他
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
限られた行動データで模倣学習を実現する拡散プランナとDeep Koopman制御器
観測のみのデモデータからDeep Koopman作用素で潜在行動表現を学習し、拡散プランナと組み合わせることで、行動ラベル付きデータを大幅に削減してロボットの模倣学習を高成功率で行う手法を提案した。
原題: Imitation Learning with Limited Actions via Diffusion Planners and Deep Koopman Controllers ／ Jianxin Bi, Kelvin Lim, Kaiqi Chen 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
QDGset: 品質多様性アルゴリズムで生成した大規模把持データセット
品質多様性(QD)アルゴリズムを拡張し、メッシュ変換と転移学習を組み合わせることで、従来より約3.5倍の把持姿勢と4.5倍の物体を含む大規模な6DoF把持データセットを効率的に生成した。
原題: QDGset: A Large Scale Grasping Dataset Generated with Quality-Diversity ／ Johann Huber, François Hélénon, Mathilde Kappel 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
血管内治療のための学習ベース自律ナビゲーションとベンチマーク環境・シミュレーションフレームワーク
血管内治療ロボットの自律制御に向け、モジュール式シミュレータstEVEと3つのベンチマーク課題を構築し、深層強化学習で訓練した制御器をシミュレーションから実機へ転移できることを示した。
原題: Learning-Based Autonomous Navigation, Benchmark Environments and Simulation Framework for Endovascular Interventions ／ Lennart Karstensen, Harry Robertshaw, Johannes Hatzl 他
日本語で読む → - 論文分散推定制御
動的トポロジーと異種センサネットワークを持つマルチエージェントシステムのための分散入力・状態推定
異種センサネットワークと動的トポロジー下で、未知入力を含む状態推定を分散的に行うアルゴリズムを提案。情報フィルタ分解と共分散交差を用い、1回の通信で偏りのない最適解を達成し、プライバシーを保護する。
原題: Decentralized Input and State Estimation for Multi-agent System with Dynamic Topology and Heterogeneous Sensor Network ／ Zida Wu, Ankur Mehta
日本語で読む → - 論文ビジュアルサーボロボティクス
Imagine2Servo: 拡散モデルによる目標画像生成を活用した知的ビジュアルサーボ
拡散モデルで中間目標画像を生成し、目標画像が不要で初期・目標画像の重なりが小さい場合でも動作するビジュアルサーボ手法を提案。実機実験で長距離ナビゲーションやマニピュレーションに有効性を示した。
原題: Imagine2Servo: Intelligent Visual Servoing with Diffusion-Driven Goal Generation for Robotic Tasks ／ Pranjali Pathre, Gunjan Gupta, M. Nomaan Qureshi 他
日本語で読む → - 論文VLA画像認識
現実的なUAV視覚言語ナビゲーションに向けて：プラットフォーム・ベンチマーク・手法
UAV向けの視覚言語ナビゲーション(VLN)を現実的にするため、飛行制御を備えたOpenUAVプラットフォーム、約1.2万軌道のデータセット、補助情報付きベンチマークUAV-Need-Help、およびマルチモーダルLLMベースのナビゲーション手法を提案した論文。
原題: Towards Realistic UAV Vision-Language Navigation: Platform, Benchmark, and Methodology ／ Xiangyu Wang, Donglin Yang, Ziqin Wang 他
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