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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sim2realロボティクス
ManiSkill3: 汎化可能な身体性AIのためのGPU並列ロボティクスシミュレーションとレンダリング
接触の多い操作タスク向けに、シミュレーションとレンダリングをGPUで並列化した高速ロボティクスシミュレータManiSkill3を開発し、12分野の多様なタスクとデモデータ、ベースラインを提供した。
原題: ManiSkill3: GPU Parallelized Robotics Simulation and Rendering for Generalizable Embodied AI ／ Stone Tao, Fanbo Xiang, Arth Shukla 他
日本語で読む → - 論文多脚ロボットロボティクス
細長い多脚ロボットのための効果的な自己復帰戦略
ムカデ型ロボットが転倒から起き上がる際の動作を生物観察とロボット実験で解析し、体の横・縦方向に重畳する2つの進行波で再現できることを示した。
原題: Effective self-righting strategies for elongate multi-legged robots ／ Erik Teder, Baxi Chong, Juntao He 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
GAP-RL: 把持を点として表現する動的物体把持のための強化学習
6D把持姿勢をガウス点に変換するGrasp Encoderと把持可能領域探索を組み合わせ、動く物体を強化学習で把持するフレームワークを提案し、シミュレーションと実機で有効性を示した。
原題: GAP-RL: Grasps As Points for RL Towards Dynamic Object Grasping ／ Pengwei Xie, Siang Chen, Qianrun Chen 他
日本語で読む → - 論文適応制御ロボティクス
安定性保証付き全層DNN適応制御のための自己教師ありメタ学習
オフラインの軌道データから自己教師ありメタ学習でDNNを事前学習し、オンラインで全層を適応更新する安定性保証付き適応制御フレームワークを提案。ドローンの風外乱下での追従性能を大幅に改善。
原題: Self-Supervised Meta-Learning for All-Layer DNN-Based Adaptive Control with Stability Guarantees ／ Guanqi He, Yogita Choudhary, Guanya Shi
日本語で読む → - 論文ステレオビジョンロボティクス
全方位カメラを用いたロボティクス向け生体模倣再構成可能ステレオビジョン
生物の適応的な視覚に着想を得て、全方位カメラと再構成可能なステレオ視戦略を組み合わせ、状況に応じて視野構成を切り替えられるロボット用視覚システムを開発した。
原題: Bio-inspired reconfigurable stereo vision for robotics using omnidirectional cameras ／ Suchang Chen, Dongliang Fan, Huijuan Feng 他
日本語で読む → - 論文動作計画ロボティクス
未知環境における物理情報に基づくニューラルマッピングと動作計画
アイコナール方程式の解である到達時間場をニューラルネットで直接学習し、未知環境を探索しながら地図生成と動作計画を同時に行う手法を提案した。
原題: Physics-informed Neural Mapping and Motion Planning in Unknown Environments ／ Yuchen Liu, Ruiqi Ni, Ahmed H. Qureshi
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
自律屋内駐車に向けて：大域的に整合する意味SLAMと意味ローカライゼーションサブシステム
駐車場での正確な意味地図構築とロバストな自己位置推定を実現するため、意味制約付き因子グラフを用いたGCSLAMと、構築した意味地図を利用するSF-Locを提案した。
原題: Towards Autonomous Indoor Parking: A Globally Consistent Semantic SLAM System and A Semantic Localization Subsystem ／ Yichen Sha, Siting Zhu, Hekui Guo 他
日本語で読む → - 論文運動生成ロボティクス
ロボット運動生成の現状
ロボット運動生成の50年間の研究を、明示的モデルから暗黙的学習まで横断的にレビューし、統合の可能性を論じた。
原題: The State of Robot Motion Generation ／ Kostas E. Bekris, Joe Doerr, Patrick Meng 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
難地形を歩行するヒューマノイドの学習
固有感覚と行動の履歴から次行動を予測するTransformerを平坦地で事前学習し強化学習で不整地に微調整することで、実機ヒューマノイドが未整備の自然地形や急斜面を安定して歩行できるようにした。
原題: Learning Humanoid Locomotion over Challenging Terrain ／ Ilija Radosavovic, Sarthak Kamat, Trevor Darrell 他
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
膨張式回転ジョイントによるソフトロボットの異方性剛性とプログラム可能な駆動
強制的な部分しわ形成により曲げ面を規定した膨張式駆動モジュールを提案し、しわ領域の比率で剛性を設計できることを示した。
原題: Anisotropic Stiffness and Programmable Actuation for Soft Robots Enabled by an Inflated Rotational Joint ／ Sicheng Wang, Eugenio Frias-Miranda, Antonio Alvarez Valdivia 他
日本語で読む → - 論文制御バリア関数/形式検証ロボティクス
記号的微分界伝播によるニューラル制御バリア関数の検証
ReLUベースのニューラル制御バリア関数を、活性化関数の微分をヘヴィサイド関数として扱い、ヤコビアンと非線形システム動力学の内積を通じて記号的に界を伝播させる効率的な検証フレームワークを提案した。
原題: Verification of Neural Control Barrier Functions with Symbolic Derivative Bounds Propagation ／ Hanjiang Hu, Yujie Yang, Tianhao Wei 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
強化学習による静的・動的障害物回避を伴うマルチUAV編隊制御
2段階の強化学習パイプラインと注意機構エンコーダ、カリキュラム学習を用いて、複数UAVの編隊維持と静的・動的障害物回避を両立させる手法を提案し、実機実験で有効性を示した。
原題: Multi-UAV Formation Control with Static and Dynamic Obstacle Avoidance via Reinforcement Learning ／ Yuqing Xie, Chao Yu, Hongzhi Zang 他
日本語で読む → - 論文群制御HCI
スウォームマニピュレーション：仮想現実における効率的で正確な複数物体操作技術
VR空間で群制御の考え方を用いて複数物体を操作する新手法を提案し、従来の仮想ハンドやレイキャスティングと比較して、選択・回転・サイズ変更タスクでの性能とユーザー体験を評価した。
原題: Swarm manipulation: An efficient and accurate technique for multi-object manipulation in virtual reality ／ Xiang Li, Jin-Du Wang, John J. Dudley 他
日本語で読む → - 論文群制御cs.MA
1万台のロボットを展開：生涯マルチエージェント経路探索のためのスケーラブルな模倣学習
通信モジュールと衝突解決・全体誘導を組み合わせた模倣学習により、最大1万台のエージェントで従来手法を上回る生涯マルチエージェント経路探索を実現し、実機10台と仮想100台で検証した。
原題: Deploying Ten Thousand Robots: Scalable Imitation Learning for Lifelong Multi-Agent Path Finding ／ He Jiang, Yutong Wang, Rishi Veerapaneni 他
日本語で読む → - 論文ドローンレース/強化学習ロボティクス
環境をポリシーとして：未知のコースを走るドローンレースの学習
強化学習でドローンレースのポリシーを訓練する際、別のRLポリシーがエージェントの性能に応じて訓練環境を動的に調整することで、再訓練なしに未知のコースへ汎化できる手法を提案した。
原題: Environment as Policy: Learning to Race in Unseen Tracks ／ Hongze Wang, Jiaxu Xing, Nico Messikommer 他
日本語で読む → - 論文ロボット知覚ロボティクス
認定可能なロボット知覚のためのBurer-Monteiro法の概要
ロボット知覚問題をリアルタイムで認定可能な最適性で解くBurer-Monteiro法について、文献を統合し、LICQの役割を明らかにし、実践的な考慮事項を共有する。
原題: An Overview of the Burer-Monteiro Method for Certifiable Robot Perception ／ Alan Papalia, Yulun Tian, David M. Rosen 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
スマート薬局における薬剤配送の最適化：多段階把持ネットワークと適応型ロボティクス機構を組み合わせた新規フレームワーク
乱雑に重なった多様な形状の薬剤を把持するため、超解像前処理・YOLO-EASBセグメンテーション・IAFFGA-Net把持計画・改良アリコロニー法による軌道計画を統合した適応型ロボットアームシステムを提案。
原題: Optimizing Drug Delivery in Smart Pharmacies: A Novel Framework of Multi-Stage Grasping Network Combined with Adaptive Robotics Mechanism ／ Rui Tang, Shirong Guo, Yuhang Qiu 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
マーカーレス視触覚センサのための把持力推定
マーカーレス視触覚センサから得られる複数の触覚表現を比較し、通常把持力を推定するのに最適なRGB表現とその汎化性能を示した。
原題: Grasping Force Estimation for Markerless Visuotactile Sensors ／ Julio Castaño-Amoros, Pablo Gil
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
視覚的手がかりからの柔軟性推定を活用した変形可能な線状物体の挿入学習
ロボットが視覚情報から線状物体の柔軟性を推定し、その推定値に基づく強化学習方策で挿入作業を行う手法を提案した。
原題: Learning for Deformable Linear Object Insertion Leveraging Flexibility Estimation from Visual Cues ／ Mingen Li, Changhyun Choi
日本語で読む → - 論文視覚慣性オドメトリ画像認識
ESVO2: ステレオイベントカメラによる直接視覚慣性オドメトリ
イベントカメラとIMUを組み合わせ、直接法で高精度なステレオ視覚慣性オドメトリを実現した研究。
原題: ESVO2: Direct Visual-Inertial Odometry with Stereo Event Cameras ／ Junkai Niu, Sheng Zhong, Xiuyuan Lu 他
日本語で読む → - 論文能動的再構成/3DGSロボティクス
ActiveSplat: ガウススプラッティングによる能動的高精細シーン再構成
ガウススプラッティングを活用し、オンラインマッピング・視点選択・経路計画を統合した自律的な高精細3D再構成システムを提案。疎なトポロジーと密な予測を組み合わせた階層的計画で効率的な探索を実現する。
原題: ActiveSplat: High-Fidelity Scene Reconstruction through Active Gaussian Splatting ／ Yuetao Li, Zijia Kuang, Ting 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
ねじり動作を活用した単腕ロボットによる変形可能な線状物体のハーネス作業
1本のロボットアームと力覚センサのみを用い、ねじり動作でワイヤに張力を発生させてクランプへ挿入する産業用ワイヤハーネス作業の手法を提案した。
原題: Harnessing with Twisting: Single-Arm Deformable Linear Object Manipulation for Industrial Harnessing Task ／ Xiang Zhang, Hsien-Chung Lin, Yu Zhao 他
日本語で読む → - 論文タスク計画ロボティクス
ET-Plan-Bench: 基盤モデルによる時空間認知に向けた身体性タスクレベル計画ベンチマーク
LLMによる身体性タスク計画を評価するベンチマークET-Plan-Benchを提案し、空間・時間・因果理解を要するタスクで最先端モデルの性能が大きく低下することを示した。
原題: ET-Plan-Bench: Embodied Task-level Planning Benchmark Towards Spatial-Temporal Cognition with Foundation Models ／ Lingfeng Zhang, Yuening Wang, Hongjian Gu 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
FusionSense: 常識・視覚・触覚を融合したロバストな疎視点再構成
基盤モデルの事前知識と視覚・触覚の疎な観測を統合し、透明・反射・暗色物体でも高精度に3D再構成するフレームワークを提案。
原題: FusionSense: Bridging Common Sense, Vision, and Touch for Robust Sparse-View Reconstruction ／ Irving Fang, Kairui Shi, Xujin He 他
日本語で読む → - 論文HRIロボティクス
私は何者？言語流暢性とタスク能力がソーシャルロボットの知覚に与える影響の評価
ソーシャルロボットの言語流暢性とタスク能力が、その知能・信頼性・期待への適合などの知覚に与える影響を大規模被験者実験で調べた。
原題: What Am I? Evaluating the Effect of Language Fluency and Task Competency on the Perception of a Social Robot ／ Shahira Ali, Haley N. Green, Tariq Iqbal
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
検索ベースの重み付き局所適応によるタスク非依存の生涯ロボット学習
過去タスクのデータを一部保存し、経験再生と検索ベースの局所適応を組み合わせることで、タスクIDや境界が不明な環境でも破滅的忘却を抑えながら新しい操作タスクを継続学習する手法を提案した。
原題: Task-agnostic Lifelong Robot Learning with Retrieval-based Weighted Local Adaptation ／ Pengzhi Yang, Xinyu Wang, Ruipeng Zhang 他
日本語で読む → - 論文BCI/ロボットアームロボティクス
ニューロフィードバック駆動6自由度ロボットアーム：BCIとArduinoの統合による高度制御
脳波計Emotiv Insightで取得した脳信号をArduino制御の6自由度ロボットアームに変換し、障害者の把持や握手などの動作支援を可能にするシステムを構築した。
原題: Neurofeedback-Driven 6-DOF Robotic Arm: Integration of Brain-Computer Interface with Arduino for Advanced Control ／ Ihab A. Satam, Róbert Szabolcsi
日本語で読む → - 論文探査ロボティクス
DARE: 拡散ポリシーによる自律ロボット探査
拡散モデルと注意機構を組み合わせ、専門家の実演から学習した拡散ポリシーで未知環境の探査経路を一度の推論で生成する手法を提案。
原題: DARE: Diffusion Policy for Autonomous Robot Exploration ／ Yuhong Cao, Jeric Lew, Jingsong Liang 他
日本語で読む → - 論文強化学習ロボティクス
新規性に基づくサンプル再利用による連続ロボティクス制御
強化学習において、頻繁に観測される状態は更新を減らし、稀な新規状態には追加更新を行うことで、サンプルを効率的に再利用し、収束速度と成功率を向上させる手法NSRを提案した。
原題: Novelty-based Sample Reuse for Continuous Robotics Control ／ Ke Duan, Kai Yang, Houde Liu 他
日本語で読む → - 論文軌道予測ロボティクス
PMM-Net: パッチ埋め込みと明示的モーダル変調による単段階マルチエージェント軌道予測
歩行者などの複数エージェントの将来軌道を予測するため、パッチベースの時間特徴抽出とグラフベースの社会特徴抽出を組み合わせ、明示的モーダル変調で統合する単段階推論フレームワークを提案した論文。
原題: PMM-Net: Single-stage Multi-agent Trajectory Prediction with Patching-based Embedding and Explicit Modal Modulation ／ Huajian Liu, Wei Dong, Kunpeng Fan 他
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