論文
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 → - 論文マニピュレーションロボティクス
RecoveryChaining: ロバストなマニピュレーションのための局所回復ポリシー学習
階層強化学習を用いて、モデルベース制御器が失敗した際に発動する回復ポリシーを学習し、疎な報酬下でもロバストなマニピュレーションを実現する手法を提案。シミュレーションから実機への転移も成功。
原題: RecoveryChaining: Learning Local Recovery Policies for Robust Manipulation ／ Shivam Vats, Devesh K. Jha, Maxim Likhachev 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
脚による視覚マニピュレーション
四足ロボットが脚を使って物体を操作できるシステムを開発し、強化学習による視覚操作方策と歩行・操作コントローラを組み合わせて、シミュレーションと実機で物体の姿勢合わせを実現した。
原題: Visual Manipulation with Legs ／ Xialin He, Chengjing Yuan, Wenxuan Zhou 他
日本語で読む → - 論文AUVロボティクス
Oogway: RoboSub 2023 向け自律型水中ロボットの設計・実装・試験
Duke Robotics Club が RoboSub 2023 向けに開発した AUV「Oogway」の設計・実装・試験について報告し、ソナー統合やステレオカメラなどの新機能を紹介する。
原題: Oogway: Designing, Implementing, and Testing an AUV for RoboSub 2023 ／ Will Denton, Lilly Chiavetta, Michael Bryant 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
画像編集によるロボットマニピュレーションのサブゴール生成にタスク進捗知識を組み込む
タスク進捗を表す視覚表現と潜在拡散モデルを組み合わせ、言語指示に基づく次の視覚サブゴールを生成してマニピュレーションを誘導するTaKSIEを提案。CALVINベンチマークで最先端性能を達成。
原題: Incorporating Task Progress Knowledge for Subgoal Generation in Robotic Manipulation through Image Edits ／ Xuhui Kang, Yen-Ling Kuo
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
AugInsert: 物体組立タスクのためのデータ拡張によるロバストな視覚-力政策の学習
ペグ挿入組立タスクにおいて、知覚IOアーキテクチャを用いたマルチセンサー政策を開発し、因子ベースの評価フレームワークでロバスト性を評価した。マルチセンサーデータ拡張により分布外性能を向上させ、力-トルクセンシングが最も情報量が多いことを示した。
原題: AugInsert: Learning Robust Visual-Force Policies via Data Augmentation for Object Assembly Tasks ／ Ryan Diaz, Adam Imdieke, Vivek Veeriah 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
柔軟な動作を実現する腰部回旋機構を備えた堅牢な四足歩行ロボット
オープンソース四足ロボットsolo8に腰部の自由度を追加したsolo9を開発し、GAILに基づく全身制御で様々な歩容での旋回や不整地適応を実現した。
原題: A Robust Quadruped Robot with Twisting Waist for Flexible Motions ／ Quancheng Qian, Xiaoyi Wei, Zonghao Zhang 他
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
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
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 → - 論文オフライン強化学習ロボティクス
マルチゴールオフライン強化学習のためのゴール条件付きDecision Transformer
ゴール状態を系列モデリングに組み込んだDecision Transformerにより、収集済みデータのみでロボットの多様なタスクを効率的に学習する手法を提案し、Franka Pandaのオフラインデータセットで有効性を示した。
原題: Goal-Conditioned Decision Transformer for Multi-Goal Offline Reinforcement Learning ／ Paweł Gajewski, Dominik Żurek, Marcin Pietroń 他
日本語で読む → - 論文障害軽減/クラウドロボティクスロボティクス
Kubernetesで展開された分散ロボティクスシステムにおけるアプリケーション障害の汎用的なリアクティブステートフル軽減手法
KubernetesとROS2で展開された分散ロボットシステム向けに、ビヘイビアツリーを基盤とした汎用的な監視とステートフルな障害軽減手法を提案し、AMRナビゲーションとマニピュレーションで有効性を示した。
原題: A generic approach for reactive stateful mitigation of application failures in distributed robotics systems deployed with Kubernetes ／ Florian Mirus, Frederik Pasch, Nikhil Singhal 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
グラフベース神経力学モデリングのための動的3Dガウシアントラッキング
多視点RGB動画から3Dガウシアン表現とグラフニューラルネットワークを用いて物体の力学モデルを学習し、ロボット動作に条件付けられた将来予測や操作計画を可能にするフレームワークを提案。
原題: Dynamic 3D Gaussian Tracking for Graph-Based Neural Dynamics Modeling ／ Mingtong Zhang, Kaifeng Zhang, Yunzhu Li
日本語で読む → - 論文タスクプランニングロボティクス
CLIMB: 言語ガイドによる反復モデル構築を伴う継続的タスクプランニング学習
基盤モデルと実行フィードバックを活用し、自然言語記述からドメインモデルを構築しながら未知の述語を学習・蓄積する継続的タスクプランニング手法を提案。
原題: CLIMB: Language-Guided Continual Learning for Task Planning with Iterative Model Building ／ Walker Byrnes, Miroslav Bogdanovic, Avi Balakirsky 他
日本語で読む → - 論文群制御cs.MA
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
日本語で読む → - 論文義足・リハビリテーションロボティクス
能動的底屈とソケットアライメントを備えた矢状面足関節義足
予測生体力学シミュレーションに基づき、ソケットと足部の前後位置を能動的に調整する自由度を追加した下腿義足を開発し、歩行時のトルク・位置制御性能を検証した。
原題: A Sagittal Planar Ankle-Foot Prosthesis with Powered Plantarflexion and Socket Alignment ／ Mark A. Price, Frank C. Sup
日本語で読む → - 論文SLAM画像認識
CaRtGS: リアルタイム3DガウシアンスプラッティングSLAMのための計算アライメント
3Dガウシアンスプラッティングを用いたSLAMにおいて、最適化反復や稠密化を適応的に調整することで計算の不一致を解消し、少ないガウシアン数で高精細なリアルタイム写実的再構成を実現した。
原題: CaRtGS: Computational Alignment for Real-Time Gaussian Splatting SLAM ／ Dapeng Feng, Zhiqiang Chen, Yizhen Yin 他
日本語で読む → - 論文3次元再構成画像認識
LBurst: 低照度3次元再構成のための学習ベースバースト特徴抽出
低照度環境でのドローン撮影画像から、バースト画像中の特徴点を学習ベースで検出・記述し、3次元再構成の精度を向上させる手法を提案した。
原題: LBurst: Learning-Based Robotic Burst Feature Extraction for 3D Reconstruction in Low Light ／ Ahalya Ravendran, Mitch Bryson, Donald G. Dansereau
日本語で読む → - 論文ソーシャルナビゲーションロボティクス
DR-MPC: 実世界のソーシャルナビゲーションのための深層残差モデル予測制御
MPCとモデルフリー深層強化学習を組み合わせ、実世界の群衆ナビゲーションデータから安全に学習する手法を提案。シミュレーションと実機実験で有効性を示した。
原題: DR-MPC: Deep Residual Model Predictive Control for Real-world Social Navigation ／ James R. Han, Hugues Thomas, Jian Zhang 他
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
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
日本語で読む → - 論文空中物理インタラクションロボティクス
物理的インタラクションのための小型ハプティックジョイスティックを備えた全方向飛行ロボットの設計と制御
全駆動型ドローンの遠隔操作において、RC送信機サイズの4自由度力覚フィードバック付き6自由度ジョイスティックを開発し、各軸の入力を独立に指令できるテレオペレーションシステムを提案した。
原題: Design and Control of an Omnidirectional Aerial Robot with a Miniaturized Haptic Joystick for Physical Interaction ／ Julien Mellet, Andrea Berra, Salvatore Marcellini 他
日本語で読む → - 論文制御/編隊飛行ロボティクス
学習ベースモデル予測制御による狭い編隊でのクアッドロータ飛行
第一原理モデルとデータ駆動モデルを組み合わせ、編隊飛行時の複雑な空力効果を軽量に表現し、学習ベース非線形MPCで軌道追従と外乱抑制を大幅に改善した。
原題: Flying Quadrotors in Tight Formations using Learning-based Model Predictive Control ／ Kong Yao Chee, Pei-An Hsieh, George J. Pappas 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
MO-DDN: 多物体要求駆動ナビゲーションのための粗から細への属性ベース探索エージェント
複数の物体と個人の好みを考慮した要求駆動ナビゲーションのベンチマークMO-DDNを提案し、属性を活用した粗から細への探索エージェントで高性能を実現した。
原題: MO-DDN: A Coarse-to-Fine Attribute-based Exploration Agent for Multi-object Demand-driven Navigation ／ Hongcheng Wang, Peiqi Liu, Wenzhe Cai 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
人間の把持戦略に学ぶ青果物のロボットマニピュレーション
人間が青果物を把持する戦略を産業KPIの観点から分析し、多指コンプライアントグリッパを備えたロボットシステムで検証した。
原題: Human-inspired Grasping Strategies of Fresh Fruits and Vegetables Applied to Robotic Manipulation ／ Romeo Orsolino, Mykhaylo Marfeychuk, Mariana de Paula Assis Fonseca 他
日本語で読む → - 論文自動運転画像認識
ComDrive: 快適性重視のエンドツーエンド自動運転
拡散モデルで時間的に一貫した軌道を生成し、快適性を考慮したスコアラで選択するエンドツーエンド自動運転システムを提案。
原題: ComDrive: Comfort-Oriented End-to-End Autonomous Driving ／ Junming Wang, Xingyu Zhang, Zebin Xing 他
日本語で読む → - 論文模倣学習機械学習
教師なしサブタスク発見のための選択メカニズムの同定
長期タスクをサブタスクに分解するため、行動に対する「選択」メカニズムとしてサブタスクを捉え、逐次非負値行列分解でサブゴールを学習する手法を提案した。
原題: Identifying Selections for Unsupervised Subtask Discovery ／ Yiwen Qiu, Yujia Zheng, Kun Zhang
日本語で読む → - 論文自動運転画像認識
EMMA: 自動運転のためのエンドツーエンドマルチモーダルモデル
マルチモーダル大規模言語モデルを基盤に、カメラ映像から直接運転計画や物体検出、道路グラフを生成する自動運転モデルを提案し、複数タスクの同時学習で性能向上を実証した。
原題: EMMA: End-to-End Multimodal Model for Autonomous Driving ／ Jyh-Jing Hwang, Runsheng Xu, Hubert Lin 他
日本語で読む → - 論文軌道計画ロボティクス
時空間トポロジーと可到達集合解析に基づく時間効率を保証する追い越し軌道計画フレームワーク
高速走行時の追い越し軌道計画において、時空間トポロジーで多様な初期解を生成し、可到達集合で並列評価することで局所解を回避しつつ計算を高速化する手法を提案。
原題: An Overtaking Trajectory Planning Framework Based on Spatio-temporal Topology and Reachable Set Analysis Ensuring Time Efficiency ／ Wule Mao, Zhouheng Li, Entao Sun 他
日本語で読む → - 論文sim2real画像認識
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
日本語で読む → - 論文セマンティックセグメンテーションロボティクス
自動運転におけるリアルタイムLiDARセマンティックセグメンテーションは実用段階か？
LiDAR点群の3Dセマンティックセグメンテーション手法を組み込みNVIDIA Jetson上で評価し、SemanticKITTIとnuScenesでベンチマークした。
原題: Are We Ready for Real-Time LiDAR Semantic Segmentation in Autonomous Driving? ／ Samir Abou Haidar, Alexandre Chariot, Mehdi Darouich 他
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