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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

• 論文自動運転/強化学習ロボティクス2024/10/1

  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

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• 論文マニピュレーションロボティクス2024/10/1

  見ることを学ぶ：方策分解による意思決定のための情報探索

  ロボットが操作に必要な情報を能動的に探し出す「情報探索方策」と、得た情報を使って操作を行う「情報受容方策」に分解して別々に学習する手法DISaMを提案し、実機を含む5つの操作タスクで有効性を示した。

  原題: Learning to Look: Seeking Information for Decision Making via Policy Factorization ／ Shivin Dass, Jiaheng Hu, Ben Abbatematteo 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

  拡散モデルに基づく確率的接触探索による多指マニピュレーション

  拡散モデルで接触モード列を生成しA*探索と粒子フィルタで不確実性を考慮して多指操作の接触計画を行う手法を提案し、実機ネジ回しタスクなどで有効性を示した。

  原題: Diffusion-Informed Probabilistic Contact Search for Multi-Finger Manipulation ／ Abhinav Kumar, Thomas Power, Fan Yang 他

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• 論文経路計画ロボティクス2024/10/1

  ノイズ除去拡散プランナ：低品質デモンストレーションからの複雑経路学習

  DDPMを用いてロボットエンドエフェクタの複雑な経路を生成し、低品質なデモでも任意の目標到達と障害物回避が可能なことを示した。

  原題: Denoising Diffusion Planner: Learning Complex Paths from Low-Quality Demonstrations ／ Michiel Nikken, Nicolò Botteghi, Wesley Roozing 他

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• 論文脚式ロボットロボティクス2024/10/1

  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

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• 論文sim2realロボティクス2024/10/1

  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

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• 論文分散推定制御2024/10/1

  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

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• 論文ビジュアルサーボロボティクス2024/10/1

  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

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• 論文安全強化学習ロボティクス2024/10/1

  安全フィルタを訓練中に組み込む：強化学習エージェントの性能とサンプル効率の改善

  強化学習の訓練時に安全フィルタを組み込み、エージェントがフィルタを考慮して学習できるようにする複数の手法を分析し、Crazyflie 2.0ドローンでの実験で性能・サンプル効率・安全性・チャタリングへの影響を評価した。

  原題: Safety Filtering While Training: Improving the Performance and Sample Efficiency of Reinforcement Learning Agents ／ Federico Pizarro Bejarano, Lukas Brunke, Angela P. Schoellig

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• 論文HRIHCI2024/10/1

  VRプロトタイピングによる動物型ソーシャルロボットの感情表現の転用可能性評価

  VRとパッシブハプティクスを用いて動物型ロボットの感情表現手法を比較評価し、表情の重要性や動物らしさと明確さの組み合わせが有効であることを示した。

  原題: Evaluating Transferable Emotion Expressions for Zoomorphic Social Robots using VR Prototyping ／ Shaun Macdonald, Robin Bretin, Salma ElSayed

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• 論文マニピュレーションロボティクス2024/10/1

  ResDex: 混合エキスパートと残差学習による汎用器用把持

  物体ごとに学習した幾何非依存のベース方策を混合エキスパートで組み合わせ、残差行動を学習することで、多様な物体への汎用器用把持を効率的に実現した。

  原題: Efficient Residual Learning with Mixture-of-Experts for Universal Dexterous Grasping ／ Ziye Huang, Haoqi Yuan, Yuhui Fu 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

  単光子LiDARによる遮蔽物越し撮像で自律ナビゲーションを強化

  単光子LiDARのマルチバウンス光を使い、隠れた領域の占有マップをCNNで推定してロボットが安全に走行できるようにするNLOSナビゲーション手法を提案し、実機実験で実証した。

  原題: Enhancing Autonomous Navigation by Imaging Hidden Objects using Single-Photon LiDAR ／ Aaron Young, Nevindu M. Batagoda, Harry Zhang 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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• 論文群制御ロボティクス2024/10/1

  相対測位による移動目標の包囲・追従のためのフォーメーション制御

  外部測位に頼らず、複数UAVが相対測位と分散推定を用いて移動目標を円形フォーメーションで包囲・追従する統合フレームワークを提案した。

  原題: Formation Control for Enclosing and Tracking via Relative Localization ／ Xueming Liu, Dengyu Zhang, Qingrui Zhang 他

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• 論文群制御cs.MA2024/10/1

  断続通信下におけるマルチロボット協調のための敵対的攻撃の分散検出

  断続的で時間変化する通信ネットワーク上で、悪意あるエージェントによる欺瞞攻撃に耐えるマルチロボットシステムの合意・フォーメーション制御を実現するため、悪意あるエージェントを分散的に検出・隔離する枠組みを提案した。

  原題: Distributed Detection of Adversarial Attacks for Resilient Cooperation of Multi-Robot Systems with Intermittent Communication ／ Rayan Bahrami, Hamidreza Jafarnejadsani

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• 論文マニピュレーションロボティクス2024/10/1

  多様体交差上の制約付き非線形Kaczmarz射影による協調マルチロボット移動マニピュレーション

  移動マニピュレータの多数の制約を多様体として同時に扱い、制約付き非線形Kaczmarz射影で解く手法を提案し、3〜6台の協調動作生成と実機検証を行った。

  原題: Constrained Nonlinear Kaczmarz Projection on Intersections of Manifolds for Coordinated Multi-Robot Mobile Manipulation ／ Akshaya Agrawal, Parker Mayer, Zachary Kingston 他

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• 論文対話システム自然言語2024/10/1

  自律対話システムとウィザード・オブ・オズ方式におけるユーザ発話行動の差異分析と検出

  日本語の人間-ロボット対話コーパスを用い、遠隔操作ロボットと自律対話システムでユーザの発話行動(発話長・話速・フィラー・相槌など)に差があるかを分析し、両条件を識別する予測モデルを構築した研究。

  原題: Analysis and Detection of Differences in Spoken User Behaviors between Autonomous and Wizard-of-Oz Systems ／ Mikey Elmers, Koji Inoue, Divesh Lala 他

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• 論文UAVセキュリティロボティクス2024/10/1

  オートエンコーダ特徴抽出と機械学習によるUAV通信の効果的な侵入検知

  実際のUAV侵入データセットに対し、オートエンコーダで特徴抽出し機械学習で攻撃を分類する侵入検知手法を提案し、従来の特徴選択法より高精度を示した。

  原題: Effective Intrusion Detection for UAV Communications using Autoencoder-based Feature Extraction and Machine Learning Approach ／ Tuan-Cuong Vuong, Cong Chi Nguyen, Van-Cuong Pham 他

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• 論文ソフトロボティクスロボティクス2024/10/1

  学習環境を用いたソフトロボットの強化学習制御

  データから学習した並列化可能な合成環境で強化学習を行い、ソフトロボットを閉ループ制御する手法を提案した。

  原題: Reinforcement Learning Controllers for Soft Robots using Learned Environments ／ Uljad Berdica, Matthew Jackson, Niccolò Enrico Veronese 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

  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

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• 論文歩行ロボティクス2024/10/1

  混合分布クロスエントロピー最適化による脚式システムの歩容最適化

  脚式ロボットの歩容と位相時間を上位レベルでクロスエントロピー法により最適化し、下位の軌道最適化を簡略化する二段階最適化手法CrEGOptを提案した。

  原題: Gait Optimization for Legged Systems Through Mixed Distribution Cross-Entropy Optimization ／ Ioannis Tsikelis, Konstantinos Chatzilygeroudis

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• 論文マニピュレーションロボティクス2024/10/1

  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

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• 論文模倣学習ロボティクス2024/10/1

  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

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• 論文SLAMロボティクス2024/10/1

  学習ベースの登録関連特徴量を用いたLiDAR慣性オドメトリとマッピング

  LiDAR SLAMのための学習ベース特徴抽出器を提案し、点群の約20%のみで高精度な位置推定とメモリ使用量の削減を実現した。

  原題: LiDAR Inertial Odometry And Mapping Using Learned Registration-Relevant Features ／ Zihao Dong, Jeff Pflueger, Leonard Jung 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

  適応コンプライアンスポリシー：拡散誘導制御のための近似コンプライアンス学習

  人間のデモから操作タスクに応じて空間的・時間的にシステムのコンプライアンスを動的に調整する枠組みを提案し、接触の多い複雑な操作タスクで従来の視覚運動ポリシーを50%以上上回る性能を達成した。

  原題: Adaptive Compliance Policy: Learning Approximate Compliance for Diffusion Guided Control ／ Yifan Hou, Zeyi Liu, Cheng Chi 他

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• 論文軌道生成/拡散モデルロボティクス2024/10/1

  柔軟な制約に対応する合成拡散モデルによる動力降下軌道生成

  拡散モデルで6自由度の動力降下軌道を生成し、複数の制約を組み合わせて最適化の初期値に使うことで、頑健性と速度を向上させた研究。

  原題: Compositional Diffusion Models for Powered Descent Trajectory Generation with Flexible Constraints ／ Julia Briden, Yilun Du, Enrico M. Zucchelli 他

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• 論文医療ロボティクスロボティクス2024/10/1

  光コヒーレンストモグラフィ誘導による血管吻合の自律ロボットシステム

  OCTセンサとマイクロカメラを備えた自律ロボットmicro-STARを開発し、小径血管の吻合を実組織上で自律的に行うことに成功した。

  原題: Autonomous Robotic System with Optical Coherence Tomography Guidance for Vascular Anastomosis ／ Jesse Haworth, Rishi Biswas, Justin Opfermann 他

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• 論文動作計画ロボティクス2024/10/1

  作用素学習による汎化可能な動作計画

  動作計画の価値関数をコスト関数空間から価値関数空間への作用素として学習するPlanning Neural Operator (PNO)を提案し、粗い解像度での学習から高解像度へのゼロショット超解像や、A*やRRT*を加速するヒューリスティックとしての利用を実証した。

  原題: Generalizable Motion Planning via Operator Learning ／ Sharath Matada, Luke Bhan, Yuanyuan Shi 他

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