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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

• 論文群制御ロボティクス2024/10/1

  浅水域養殖水質モニタリング向け低コスト無人表面艇の設計と開発

  3Dプリント双胴カタマラン型の低コストUSVを試作し、ROSとEKFセンサフュージョンによる二層制御で浅水域の自律航行性能を評価した。

  原題: Towards Design and Development of a Low-Cost Unmanned Surface Vehicle for Aquaculture Water Quality Monitoring in Shallow Water Environments ／ Aiyelari Temilolorun, Yogang Singh

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• 論文VLAロボティクス2024/10/1

  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

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• 論文接触推定ロボティクス2024/10/1

  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

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• 論文Visual SLAMロボティクス2024/10/1

  低電力デバイス向け高速ステレオVisual SLAM

  GPUを活用したステレオVisual SLAMシステムJetson-SLAMを提案し、低電力のJetson-NXで60FPS以上、デスクトップGPUで200FPS以上を達成した。

  原題: High-Speed Stereo Visual SLAM for Low-Powered Computing Devices ／ Ashish Kumar, Jaesik Park, Laxmidhar Behera

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• 論文sim2realロボティクス2024/10/1

  ロバストな方策学習のためのデジタルいとこの自動生成

  実世界のシーンを模した「デジタルいとこ」を自動生成し、シミュレーションから実世界へのゼロショット転移で高い成功率を達成する手法を提案。

  原題: Automated Creation of Digital Cousins for Robust Policy Learning ／ Tianyuan Dai, Josiah Wong, Yunfan Jiang 他

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• 論文経路計画制御2024/10/1

  Dubins車両のための曲率不連続を最小化する軌道伸長戦略

  2点間を任意の長さで結ぶ曲率制約付き軌道を、半径の異なる3つの円弧の連結で構成する手法を提案し、到達可能な長さの集合と軌道の分類条件を導出した。

  原題: Trajectory elongation strategies with minimum curvature discontinuities for a Dubins vehicle ／ Aditya K. Rao, Twinkle Tripathy

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• 論文移動制御ロボティクス2024/10/1

  メタ学習と不確実性考慮型MPPIによる高速オンライン適応を伴う俊敏な移動制御

  メタ事前学習と不確実性を考慮したMPPIを組み合わせ、車輪型ロボットが少数の動力学データから迅速に適応し、未知のパラメータや路面変化に対応できる制御手法を提案した。

  原題: Agile Mobility with Rapid Online Adaptation via Meta-learning and Uncertainty-aware MPPI ／ Dvij Kalaria, Haoru Xue, Wenli Xiao 他

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• 論文予測画像認識2024/10/1

  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

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• 論文全身運動生成ロボティクス2024/10/1

  Harmon: 言語記述からヒューマノイドの全身運動を生成

  人間の運動データを事前知識として活用し、視覚言語モデルの常識推論で編集・洗練することで、言語指示に沿った自然で多様なヒューマノイド全身運動を生成する手法を提案した。

  原題: Harmon: Whole-Body Motion Generation of Humanoid Robots from Language Descriptions ／ Zhenyu Jiang, Yuqi Xie, Jinhan Li 他

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• 論文遠隔操作ロボティクス2024/10/1

  非専門家によるロボット遠隔操作の障壁を探る：英国と日本でのユーザー体験調査

  デジタルツインを介したロボットアーム遠隔操作フレームワークTELESIMを、英国と日本の非専門家37名が塔積みタスクで評価し、操作性・負荷・信頼感を比較した。

  原題: Breaking Down the Barriers: Investigating Non-Expert User Experiences in Robotic Teleoperation in UK and Japan ／ Florent P Audonnet, Andrew Hamilton, Yakiyasu Domae 他

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• 論文軌道力学ロボティクス2024/10/1

  PHODCOS: ピタゴラスホドグラフに基づく微分可能座標系

  曲線に沿って移動する座標系を、近似なしで微分可能かつ高連続に生成するアルゴリズムを提案し、月ゲートウェイのNRHO軌道で有効性を示した。

  原題: PHODCOS: Pythagorean Hodograph-based Differentiable Coordinate System ／ Jon Arrizabalaga, Fausto Vega, Zbyněk ŠÍR 他

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• 論文マニピュレーションロボティクス2024/10/1

  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

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• 論文協働ロボット/デジタルツインロボティクス2024/10/1

  デジタルツインとベイズ最適化による協働ロボットセルの導入前設計最適化

  協働ロボットセルの設計を、導入前段階でデジタルツインとベイズ最適化を用いて最適化するフレームワークを提案し、生産KPIを組み込んだ事例で有効性を予備的に示した。

  原題: Optimizing Collaborative Robotics since Pre-Deployment via Cyber-Physical Systems' Digital Twins ／ Christian Cella, Marco Faroni, Andrea Zanchettin 他

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• 論文感情認識ロボティクス2024/10/1

  HRIのための3DMMベース覚醒度・感情価予測におけるデータ拡張

  3DMMを用いたデータ拡張で覚醒度・感情価予測器を改善し、ロボットと3人の人間によるHRI設定でリアルタイム予測の精度と頑健性を向上させた。

  原題: Data Augmentation for 3DMM-based Arousal-Valence Prediction for HRI ／ Christian Arzate Cruz, Yotam Sechayk, Takeo Igarashi 他

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• 論文HRIロボティクス2024/10/1

  多様なユーザー層に適応する人間-ロボットインタラクションのフレームワーク

  多様なユーザー層に合わせて対話を調整し、ユーザーが小さな割り込みや大きな変更でインタラクションを制御できるROSベースの適応型HRIフレームワークを開発した。

  原題: A Framework for Adapting Human-Robot Interaction to Diverse User Groups ／ Theresa Pekarek Rosin, Vanessa Hassouna, Xiaowen Sun 他

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• 論文VLAロボティクス2024/10/1

  二重過程VLA：VLMを活用した効率的なロボットマニピュレーション

  二重過程理論に着想を得て、大規模VLMで高レベル推論を低頻度で行い、小型モデルでリアルタイム制御を担う階層的VLAフレームワークを提案し、推論速度とタスク成功率を向上させた。

  原題: A Dual Process VLA: Efficient Robotic Manipulation Leveraging VLM ／ ByungOk Han, Jaehong Kim, Jinhyeok Jang

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• 論文VINS/状態推定ロボティクス2024/10/1

  DynaVINS++: 適応的切断最小二乗法と安定した状態復帰による動的環境下でのロバストな視覚慣性状態推定

  動的物体による誤対応がIMUバイアスに伝播して状態推定が発散する問題に対し、特徴対応とIMU事前積分の両方を用いて切断範囲を適応的に調整する手法と、バイアス整合性チェックによる安定した状態復帰を組み合わせたロバストな視覚慣性ナビゲーション(VINS)フレームワークを提案した。

  原題: DynaVINS++: Robust Visual-Inertial State Estimator in Dynamic Environments by Adaptive Truncated Least Squares and Stable State Recovery ／ Seungwon Song, Hyungtae Lim, Alex Junho Lee 他

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• 論文触覚ロボティクス2024/10/1

  HumanFT: 人間らしい指先マルチモーダル視触覚センサ

  人間の指先の形状と機能を再現した視触覚センサを開発し、力計測・振動検出・過熱警告を実現した。

  原題: HumanFT: A Human-like Fingertip Multimodal Visuo-Tactile Sensor ／ Yifan Wu, Yuzhou Chen, Zhengying Zhu 他

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• 論文変形物体操作ロボティクス2024/10/1

  PokeFlex: ロボティクス向け体積変形物体の実世界データセット

  柔軟物体操作のためのマルチモーダル実世界データセットPokeFlexを構築し、3Dメッシュ再構成のベースラインを実証した。

  原題: PokeFlex: A Real-World Dataset of Volumetric Deformable Objects for Robotics ／ Jan Obrist, Miguel Zamora, Hehui Zheng 他

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• 論文群制御機械学習2024/10/1

  群衆環境における人間相互作用の幾何学的グラフニューラルネットワークモデリング

  歩行者の視野・進行方向・距離カーネルを用いて群衆の相互作用グラフを構築し、心理学的知見を組み込んだ幾何学的GNNで将来軌道を予測する手法を提案した。

  原題: Geometric Graph Neural Network Modeling of Human Interactions in Crowded Environments ／ Sara Honarvar, Yancy Diaz-Mercado

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• 論文飛行ロボット/物理インタラクションロボティクス2024/10/1

  支援型物理インタラクション：ニューラルネットワーク検出・ナビゲーション・安全層を備えた自律飛行ロボット

  産業環境での安全な空中物理インタラクションのため、エッジコンピューティングを用いたニューラルネットワークによる対象検出と、制御バリア関数（CBF）に基づく安全な接近制御を組み合わせたフレームワークを提案した論文。

  原題: Assisted Physical Interaction: Autonomous Aerial Robots with Neural Network Detection, Navigation, and Safety Layers ／ Andrea Berra, Viswa Narayanan Sankaranarayanan, Achilleas Santi Seisa 他

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• 論文センサ校正ロボティクス2024/10/1

  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

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• 論文模倣学習ロボティクス2024/10/1

  拡散方策の合成による運動軌道の少数ショット学習

  複数の基本方策の拡散モデルを確率的に合成することで、ロボットに新しい運動軌道を少数の実演から学習させる手法DSEを提案し、評価指標MMD-FKも導入した。

  原題: Composing Diffusion Policies for Few-shot Learning of Movement Trajectories ／ Omkar Patil, Anant Sah, Nakul Gopalan

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• 論文触覚ロボティクス2024/10/1

  RoTip: 能動回転機能を備えた指型触覚センサ

  指型の視覚ベース触覚センサに独立制御の関節と回転機能を持たせ、柔軟物を含む物体操作を可能にした研究。

  原題: RoTip: A Finger-Shaped Tactile Sensor with Active Rotation Capability ／ Xuyang Zhang, Jiaqi Jiang, Shan Luo

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• 論文VLAAI2024/10/1

  オープンエンド対話からの目標推論

  LLMとの対話から自然言語で目標を抽出し、ベイズ推論で不確実性を扱いながら多様なユーザー目標をオンラインで学習・達成する手法を提案。

  原題: Goal Inference from Open-Ended Dialog ／ Rachel Ma, Jingyi Qu, Andreea Bobu 他

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• 論文VLAAI2024/10/1

  安全制約付き計画のための言語モデルの検証と改良の統合手法

  言語モデルが生成するロボットプログラムをオートマトン表現に変換して安全仕様を検証し、その結果を活用した微調整で安全なプログラム生成を効率化する手法を提案。

  原題: Joint Verification and Refinement of Language Models for Safety-Constrained Planning ／ Yunhao Yang, Neel P. Bhatt, William Ward 他

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• 論文自律ナビゲーションロボティクス2024/10/1

  火星探査ローバーのための地形走行性解析ハイブリッドアーキテクチャ

  火星ローバーの自律走行に向けて、外観ベース(深層学習による意味分割と粗さ分類)と幾何ベースの手法を組み合わせた地形走行性解析アーキテクチャを提案し、ROS2アプリとして実装した。

  原題: Towards Safer Planetary Exploration: A Hybrid Architecture for Terrain Traversability Analysis in Mars Rovers ／ Achille Chiuchiarelli, Giacomo Franchini, Francesco Messina 他

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• 論文sim2real画像認識2024/10/1

  Synthetica: ロボット知覚のための大規模合成データ

  フォトリアルなレイトレーシングで270万枚の合成画像を生成し、ロボットの物体検出を高精度・リアルタイム（50-100Hz）で行う手法を提案。

  原題: Synthetica: Large Scale Synthetic Data for Robot Perception ／ Ritvik Singh, Jingzhou Liu, Karl Van Wyk 他

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• 論文移動物体セグメンテーションロボティクス2024/10/1

  隠れマルコフモデルによる点群データ中の移動物体セグメンテーション

  各ボクセルを隠れマルコフモデルでモデル化し、HMMフィルタで信念を地図に確率的に統合することで、学習不要で点群中の移動物体を頑健にセグメンテーションする手法を提案した。

  原題: Moving Object Segmentation in Point Cloud Data using Hidden Markov Models ／ Vedant Bhandari, Jasmin James, Tyson Phillips 他

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• 論文ナビゲーションロボティクス2024/10/1

  視覚言語モデルと思考の木推論によるゼロショット物体ナビゲーション

  視覚言語モデルとTree-of-Thought推論を組み合わせ、未知環境で自然言語指示に従って物体を探索するゼロショット物体ナビゲーション手法VLTNetを提案した論文。

  原題: Zero-shot Object Navigation with Vision-Language Models Reasoning ／ Congcong Wen, Yisiyuan Huang, Hao Huang 他

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