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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 →- 論文マニピュレーションロボティクス
Stop-N-Go: 複数ロボットマニピュレータの動作計画における探索ベースの競合解決
複数のロボットアームが狭い空間で作業する際、各ロボットの軌道にA*探索で一時停止を挿入し、衝突を避けつつ全体の完了時間を最小化する手法を提案。
原題: Stop-N-Go: Search-based Conflict Resolution for Motion Planning of Multiple Robotic Manipulators ／ Gidon Han, Jeongwoo Park, Changjoo Nam
日本語で読む → - 論文状態推定ロボティクス
不変カルマンフィルタとスケール可変ロバストコスト関数を用いた四脚ロボットの固有感覚状態推定
固有感覚センサのみを用いた四脚ロボットの状態推定のため、不変拡張カルマンフィルタとロバストコスト関数を組み合わせた手法を提案し、公開データセットで従来手法より最大40%の姿勢ドリフト低減を達成した。
原題: Proprioceptive State Estimation for Quadruped Robots using Invariant Kalman Filtering and Scale-Variant Robust Cost Functions ／ Hilton Marques Souza Santana, João Carlos Virgolino Soares, Ylenia Nisticò 他
日本語で読む → - 論文空力解析/ドローン配送ロボティクス
ドローン宅配のための空力とセンシング解析：効率的な荷物輸送に向けて
CFD解析と実験検証により、ドローンがプロペラの50%を覆う大型荷物を安定して運搬できることを示し、姿勢誤差0.1%を達成した。
原題: Aerodynamics and Sensing Analysis for Efficient Drone-Based Parcel Delivery ／ Avishkar Seth, Alice James, Endrowednes Kuantama 他
日本語で読む → - 論文自動運転/運動計画ロボティクス
不確実性を考慮した自動運転車の強制合流における意思決定と運動計画
周囲車両の加速度範囲をオンライン推定して不確実性を捉え、強制合流シナリオでの意思決定と運動計画を安全かつ柔軟に行う手法を提案した。
原題: Uncertainty-Aware Decision-Making and Planning for Autonomous Forced Merging ／ Jian Zhou, Yulong Gao, Björn Olofsson 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
PACER: 選好条件付き全地形コストマップ生成
鳥瞰図画像とユーザーの選好コンテキストを入力として、その選好に沿ったコストマップを生成する機械学習手法を提案し、新しい地形への適応と汎化性能を示した。
原題: PACER: Preference-conditioned All-terrain Costmap Generation ／ Luisa Mao, Garrett Warnell, Peter Stone 他
日本語で読む → - 論文自動運転シャトルロボティクス
次世代インフラで自律シャトルを強化する
スマートインフラと連携した自動運転シャトルの実証実験を実施し、システムアーキテクチャや適応的な走行制御、V2Xドライバとデータセットを公開した。
原題: Empowering Autonomous Shuttles with Next-Generation Infrastructure ／ Sven Ochs, Melih Yazgan, Rupert Polley 他
日本語で読む → - 論文探索ロボティクス
EPIC: 大規模環境向け軽量LiDARベースUAV探索フレームワーク
占有格子地図を使わず点群データを直接活用し、観測マップとトポロジカルグラフで大規模環境をリアルタイム探索する軽量LiDARベースUAVフレームワークを提案。
原題: EPIC: A Lightweight LiDAR-Based UAV Exploration Framework for Large-Scale Scenarios ／ Shuang Geng, Zelin Ning, Fu Zhang 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
衝突制約の補間による狭路経路計画
環境を凸物体に分解し、衝突制約を段階的に導入・補間することで、狭い通路を通る経路計画を安定して解くフレームワークを提案した。
原題: Narrow Passage Path Planning using Collision Constraint Interpolation ／ Minji Lee, Jeongmin Lee, Dongjun Lee
日本語で読む → - 論文ワイヤ駆動ロボットロボティクス
CubiX: 環境に接続して活用する可搬型ワイヤ駆動パラレルロボット
アクチュエータを内蔵し、最大8本のワイヤを環境に接続して自身を駆動する可搬型ワイヤ駆動パラレルロボットCubiXを開発した。これにより、作業空間の制限なく任意の場所でワイヤ駆動構造を構築できる。
原題: CubiX: Portable Wire-Driven Parallel Robot Connecting to and Utilizing the Environment ／ Shintaro Inoue, Kento Kawaharazuka, Temma Suzuki 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
ワンステップ拡散方策：拡散蒸留による高速視覚運動方策
事前学習済み拡散方策を蒸留して1ステップで行動を生成する手法を提案し、推論速度を1.5Hzから62Hzへと大幅に高速化した。
原題: One-Step Diffusion Policy: Fast Visuomotor Policies via Diffusion Distillation ／ Zhendong Wang, Zhaoshuo Li, Ajay Mandlekar 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
カスケードを超えて：バニラサイトスワップパターンのジャグリング
ロボットによるジャグリングで、投げる高さが混在するバニラサイトスワップ記法のパターンを実現するため、投擲高さ列プランナーとエンドエフェクタ軌道の制約を導入し、シミュレーションで3〜9ボールの一般的なパターンや遷移、ランダム列の成功を示した。
原題: Beyond the Cascade: Juggling Vanilla Siteswap Patterns ／ Mario Gomez Andreu, Kai Ploeger, Jan Peters
日本語で読む → - 論文自動運転制御
怒りの強化学習：感情のジェットコースターを体験する
自動運転レースの強化学習コンペで、視覚入力をルールベース制御に組み合わせる手法が優勝した。
原題: Learn 2 Rage: Experiencing The Emotional Roller Coaster That Is Reinforcement Learning ／ Lachlan Mares, Stefan Podgorski, Ian Reid
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
脚式マニピュレータによる全身ダイナミック投擲
脚式ロボットが全身のモータを活用して物体を投擲するタスクを深層強化学習で学習し、シミュレーションで精度・安定性・飛距離の向上を示し、実機ヒューマノイドへ転移した。
原題: Whole-Body Dynamic Throwing with Legged Manipulators ／ Humphrey Munn, Brendan Tidd, Peter Böhm 他
日本語で読む → - 論文電気空力推進ロボティクス
小型電気空力スラスタにおける天井近接効果と静電付着の実証研究
小型電気空力スラスタを天井面近くで動作させると、静電引力と流体効果により最大600%の効率向上が得られることを実験的に示した。
原題: Empirical Study of Ceiling Proximity Effects and Electrostatic Adhesion for Small-scale Electroaerodynamic Thrusters ／ C. Luke Nelson, Grant Nations, Daniel S. Drew
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
RM4D: 次元削減による6/7軸ロボットアーム共通の到達可能性・逆到達可能性マップ
6/7軸アームの共通構造を利用して作業空間の離散化を6次元から4次元に削減し、順方向・逆方向の両クエリを単一の4次元データ構造で扱えるコンパクトな到達可能性マップを提案した。
原題: RM4D: A Combined Reachability and Inverse Reachability Map for Common 6-/7-axis Robot Arms by Dimensionality Reduction to 4D ／ Martin Rudorfer
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
イベントストリームと深層強化学習によるUAVのエンドツーエンド追跡
イベントカメラの生データを深層強化学習で直接UAVの制御指令に変換し、高速移動や照明変化に強いエンドツーエンドの追跡手法を提案した。
原題: Leveraging Event Streams with Deep Reinforcement Learning for End-to-End UAV Tracking ／ Ala Souissi, Hajer Fradi, Panagiotis Papadakis
日本語で読む → - 論文点群圧縮画像認識
地面点群を除去しても物体検出は可能か？障害物認識型点群圧縮
遠隔物体検出のために、物体認識に不要な地面点群を軽量アルゴリズムで除去し、検出性能を維持しつつ圧縮率を向上させる手法を提案。
原題: Can We Remove the Ground? Obstacle-aware Point Cloud Compression for Remote Object Detection ／ Pengxi Zeng, Alberto Presta, Jonah Reinis 他
日本語で読む → - 論文動画生成画像認識
SlowFast-VGen：行動駆動型長尺動画生成のための低速・高速学習
人間の補完的学習システムに着想を得て、低速学習（世界動態の拡散モデル）と高速学習（時間LoRAによるエピソード記憶）を組み合わせ、行動に基づく長尺動画生成の一貫性を向上させる手法を提案。
原題: SlowFast-VGen: Slow-Fast Learning for Action-Driven Long Video Generation ／ Yining Hong, Beide Liu, Maxine Wu 他
日本語で読む → - 論文移動操作ロボティクス
ロバストなマルチコンタクト移動操作のための誘導強化学習
タスク非依存のMDPと適応的位相ダイナミクスを用い、1回の実演から強化学習でドア開けや重い食洗機の操作などのマルチコンタクト移動操作を学習し、実機に転移した。
原題: Guided Reinforcement Learning for Robust Multi-Contact Loco-Manipulation ／ Jean-Pierre Sleiman, Mayank Mittal, Marco Hutter
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
ForceMimic: 力中心の模倣学習と力・動作キャプチャシステムによる接触の多いマニピュレーション
人間の力加減を計測する装着型デバイスで野菜の皮むきなどの接触作業のデモを集め、力と位置を同時に扱う模倣学習でロボットに教える手法を提案。視覚のみの手法より成功率を54.5%向上させた。
原題: ForceMimic: Force-Centric Imitation Learning with Force-Motion Capture System for Contact-Rich Manipulation ／ Wenhai Liu, Junbo Wang, Yiming Wang 他
日本語で読む → - 論文安全自律航行ロボティクス
適応制御と到達可能性解析による無人水上艇の安全な自律航行
モデル参照適応制御と移動ホライズン推定を用いた到達可能性解析を組み合わせ、外乱下でも無人水上艇の軌道追従とリアルタイム安全認証を実現した。
原題: Safe Autonomy for Uncrewed Surface Vehicles Using Adaptive Control and Reachability Analysis ／ Karan Mahesh, Tyler M. Paine, Max L. Greene 他
日本語で読む → - 論文安全制御math.OC
制御バリア関数による安全臨界制御：階層最適化フレームワーク
制御バリア関数（CBF）を用いた安全臨界システム設計において、多目的最適化問題を安全性優先で入れ子型の部分問題に分解する階層最適化フレームワークを提案し、既存のQPベース手法より安全性・実現可能性・収束速度で優れることを示した。
原題: Safety-critical Control with Control Barrier Functions: A Hierarchical Optimization Framework ／ Junjun Xie, Liang Hu, Jiahu Qin 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
ロボット群による完全分散・耐故障性のあるソース探索
一定速度で移動するロボット群が未知のスカラー場の最大値を、勾配情報に頼らずに任意精度で探索する完全分散・耐故障性アルゴリズムを提案した。
原題: Fully distributed and resilient source seeking for robot swarms ／ Jesús Bautista, Antonio Acuaviva, José Hinojosa 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
階層的ヒートマップと特徴伝播によるエッジデバイス向け効率的なEnd-to-End 6自由度把持検出フレームワーク
階層的ヒートマップ表現と効率的なネットワーク設計により、エッジデバイス上でリアルタイムに動作する6自由度把持検出ネットワークE3GNetを提案し、実環境で94%の把持成功率を達成した。
原題: Efficient End-to-End 6-Dof Grasp Detection Framework for Edge Devices with Hierarchical Heatmaps and Feature Propagation ／ Kaiqin Yang, Yixiang Dai, Guijin Wang 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
FilMBot：高速ソフトパラレルロボットマイクロマニピュレータ
電磁駆動とフィルム構造を組み合わせた3自由度ソフトマイクロマニピュレータを開発し、毎秒2000度を超える角速度と高精度な軌道追従を実現した。
原題: FilMBot: A High-Speed Soft Parallel Robotic Micromanipulator ／ Jiangkun Yu, Houari Bettahar, Hakan Kandemir 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
ロボット操作のための相乗的・汎用的・効率的なデュアルシステムに向けて
汎用ポリシーと専門ポリシーを組み合わせたデュアルシステムRoboDualを提案し、少ない学習データで高精度・高効率なロボット操作を実現した。
原題: Towards Synergistic, Generalized, and Efficient Dual-System for Robotic Manipulation ／ Qingwen Bu, Hongyang Li, Li Chen 他
日本語で読む → - 論文運動計画ロボティクス
メッセージパッシングモンテカルロによるサンプリングベース運動計画の効率改善
グラフニューラルネットワークで低不一致な点集合を生成するMPMCをサンプリングベース運動計画に導入し、探索効率を向上させる手法を提案した。
原題: Improving Efficiency of Sampling-based Motion Planning via Message-Passing Monte Carlo ／ Makram Chahine, T. Konstantin Rusch, Zach J. Patterson 他
日本語で読む → - 論文アクチュエータ/静油圧ロボティクス
再構成可能な静油圧アクチュエータ：多用途で高効率な荷重支持ロボティクスに向けて
静油圧アクチュエータに受動的な力機構と共有機構を流体領域で統合し、電動モータのみの完全駆動より軽量・高効率・多用途な荷重支持型ロボットを実現する設計手法を提案し、脚ロボットで歩行・走行・スクワット・ジャンプのGRF追従を実証した。
原題: Reconfigurable hydrostatics: Toward versatile and efficient load-bearing robotics ／ Jeff Denis, Frederic Laberge, Jean-Sebastien Plante 他
日本語で読む → - 論文感情認識ロボティクス
UGotMe: 感情的人間-ロボットインタラクションのための身体性システム
多人数会話における感情認識のためのノイズ除去とリアルタイム応答を実現する人間-ロボットインタラクションシステムを提案。
原題: UGotMe: An Embodied System for Affective Human-Robot Interaction ／ Peizhen Li, Longbing Cao, Xiao-Ming Wu 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
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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