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: 2024/9/1 ／ 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
離散ポリシー：マルチタスクロボット操作のための分離された行動空間の学習
ベクトル量子化で行動系列を離散潜在空間にマッピングし、タスク固有のコードを学習することで、マルチタスク操作を可能にするロボット学習手法を提案。実機実験でDiffusion PolicyやOpenVLAを上回る成功率を達成。
原題: Discrete Policy: Learning Disentangled Action Space for Multi-Task Robotic Manipulation ／ Kun Wu, Yichen Zhu, Jinming 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
ReloPush: 非ホロノミック移動ロボットによる狭所での複数物体再配置
非ホロノミックな移動ロボットが物体を押して複数物体を再配置する計画手法を提案し、Push-Traversabilityグラフで制約を統一的に扱い、最大9物体の混雑環境で高速かつ堅牢な実行を実現した。
原題: ReloPush: Multi-object Rearrangement in Confined Spaces with a Nonholonomic Mobile Robot Pusher ／ Jeeho Ahn, Christoforos Mavrogiannis
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
FoAM: 先読み拡張によるマルチタスク模倣方策
多様なタスクを単一方策でこなす模倣学習において、行動の視覚的結果を予測する先読み拡張を導入し、未見タスクへの汎化と行動信頼性を高めた手法を提案。
原題: FoAM: Foresight-Augmented Multi-Task Imitation Policy for Robotic Manipulation ／ Litao Liu, Wentao Wang, Yifan Han 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
DualLQR: タスクパラメータ化模倣学習による揺れるリンゴの効率的把持
揺れる果実を把持するため、2つの参照座標系でLQRを走らせるDualLQRを提案し、模倣学習で経路を生成。シミュレーションと実機で99%の成功率を達成。
原題: DualLQR: Efficient Grasping of Oscillating Apples using Task Parameterized Learning from Demonstration ／ Robert van de Ven, Ard Nieuwenhuizen, Eldert J. van Henten 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
ゼロショット新規視点合成による視点不変な方策学習
単一画像から新規視点を合成するモデルをデータ拡張に用い、単一視点の実演データから視点に頑健な操作方策を学習する手法を提案し、実機・シミュレーションで有効性を示した。
原題: View-Invariant Policy Learning via Zero-Shot Novel View Synthesis ／ Stephen Tian, Blake Wulfe, Kyle Sargent 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
Mambaポリシー：ハイブリッド選択的状態モデルによる効率的な3D拡散ポリシー
拡散モデルベースの3Dマニピュレーションポリシーを、MambaとAttentionを組み合わせた軽量なXMambaブロックで置き換え、パラメータ数を80%以上削減しつつ性能を向上させた研究。
原題: Mamba Policy: Towards Efficient 3D Diffusion Policy with Hybrid Selective State Models ／ Jiahang Cao, Qiang Zhang, Jingkai Sun 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
拡散ポリシーを用いた視点選択とマニピュレーションの同時学習のための能動的知覚の最適化
拡散ポリシーと新たなルックアット逆運動学ソルバを組み合わせ、動的な視点制御とマニピュレーションを同時に学習するフレームワークを提案し、従来手法より高性能かつ高効率であることを示した。
原題: Optimizing Active Perception for Learning Simultaneous Viewpoint Selection and Manipulation with Diffusion Policy ／ Xiatao Sun, Francis Fan, Yinxing Chen 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
MATCH POLICY：点群位置合わせから操作ポリシーへのシンプルなパイプライン
ピック＆プレースの対象をデモと点群位置合わせで対応付けることで、学習なしに高精度な操作ポリシーを実現する手法を提案。
原題: MATCH POLICY: A Simple Pipeline from Point Cloud Registration to Manipulation Policies ／ Haojie Huang, Haotian Liu, Dian 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
参照画像セグメンテーションと幾何制約による顕著視覚下でのロボットマニピュレーション
言語指示に基づく軽量な参照画像セグメンテーションモデルCLIPU²Netを開発し、これをアイ・イン・ハンド視覚サーボ系に統合することで、幾何制約を介して実環境でのロボットマニピュレーションを実現した。
原題: Robot Manipulation in Salient Vision through Referring Image Segmentation and Geometric Constraints ／ Chen Jiang, Allie Luo, Martin Jagersand
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
衝突のないロボット動作を実現する効率的な衝突検出フレームワーク
ロボットの符号付き距離場(SDF)を軽量ネットワークで近似し、自己衝突検出も統合した高速な衝突検出フレームワークを提案。微分可能な性質を活かして軌道最適化や動的障害物のリアルタイム回避を実現した。
原題: Efficient Collision Detection Framework for Enhancing Collision-Free Robot Motion ／ Xiankun Zhu, Yucheng Xin, Shoujie 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
複数移動マニピュレータによる協調物体搬送のための運動学的・動力学的動作計画
複数の移動マニピュレータが協調して物体を搬送する際の動作計画手法を提案し、狭い領域の検出やオンライン軌道生成、自己衝突回避を組み合わせて動的環境での効率を実証した。
原題: Kinodynamic Motion Planning for Collaborative Object Transportation by Multiple Mobile Manipulators ／ Keshab Patra, Arpita Sinha, Anirban Guha
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
縫い目情報を活用したTシャツ展開戦略
縫い目を手がかりに把持点を選び、実データで学習してTシャツを把持・展開するロボット戦略を提案。
原題: SIS: Seam-Informed Strategy for T-shirt Unfolding ／ Xuzhao Huang, Akira Seino, Fuyuki Tokuda 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
産業環境向け移動マニピュレータロボットの技術報告
RoboCup 2024向けに開発された、メカナム4輪と5自由度アームを備えた産業用移動マニピュレータロボットの設計とSLAM・経路計画・物体検出などのソフトウェア構成を報告した論文。
原題: Technical Report of Mobile Manipulator Robot for Industrial Environments ／ Erfan Amoozad Khalili, Kiarash Ghasemzadeh, Hossein Gohari 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
EqvAfford: 点レベルアフォーダンス学習のためのSE(3)同変性
物体の姿勢に依存しない操作を実現するため、点レベルアフォーダンス学習にSE(3)同変性を導入したフレームワークEqvAffordを提案し、多様な姿勢の物体に対する操作タスクで高い性能と汎化能力を示した。
原題: EqvAfford: SE(3) Equivariance for Point-Level Affordance Learning ／ Yue Chen, Chenrui Tie, Ruihai 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
布片把持のための真空吸着技術の設計と実験的検討
アパレル製造のポケット玉縁縫い工程を対象に、布地を把持する真空吸着グリッパの設計パラメータを検討し、その原理・応用・課題を実験的に整理した論文。
原題: Design and Experimental Study of Vacuum Suction Grabbing Technology to Grasp Fabric Piece ／ Ray Wai Man Kong, Mingyi Liu, Theodore Ho Tin Kong
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
GR-MG: 部分注釈データを活用するマルチモーダル目標条件付きポリシー
テキスト指示と目標画像の両方で条件付けできるポリシーを提案し、部分的に注釈されたデータを活用してロボット操作の汎化性能を向上させた。
原題: GR-MG: Leveraging Partially Annotated Data via Multi-Modal Goal-Conditioned Policy ／ Peiyan Li, Hongtao Wu, Yan Huang 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
奥行きが効く：RGBベースの事前学習済み方策への奥行き情報注入による改善
RGB入力のみで動作するロボット操作方策に、学習時のみRGB-Dを使う奥行き情報注入フレームワークを提案し、3D知覚能力を高めて細かい操作タスクの性能を向上させた。
原題: Depth Helps: Improving Pre-trained RGB-based Policy with Depth Information Injection ／ Xincheng Pang, Wenke Xia, Zhigang Wang 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーション制御
外部振動と不確かなペイロード下におけるロボットマニピュレータの専用非線形制御
外部振動や負荷変動による不確かなトルク下で、関節空間の追従制御を実現する2つの非線形制御手法を提案し、リアプノフ解析とシミュレーションで安定性を検証した。
原題: Dedicated Nonlinear Control of Robot Manipulators in the Presence of External Vibration and Uncertain Payload ／ Mustafa M. Mustafa, Carl D. Crane, Ibrahim Hamarash
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
セマンティックキーポイントによる汎用衣服操作
衣服の「右肩」「左袖」などの意味的キーポイントを深度画像から抽出し、LLMによるタスク計画と低レベル動作を階層的に繋ぐことで、折り畳み・平展ばし・吊り下げ・配置など多様な衣服操作を実現した。
原題: General-purpose Clothes Manipulation with Semantic Keypoints ／ Yuhong Deng, David Hsu
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
RP1M: 両手多指ロボットハンドによるピアノ演奏のための大規模動作データセット
両手多指ロボットによるピアノ演奏の動作データを100万軌道以上集めた大規模データセットRP1Mを構築し、模倣学習のベンチマークで最先端性能を達成した。
原題: RP1M: A Large-Scale Motion Dataset for Piano Playing with Bi-Manual Dexterous Robot Hands ／ Yi Zhao, Le Chen, Jan Schneider 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
相補性を排除した多接触モデリングと最適化による巧みなマニピュレーション
接触力学を相補性モデルではなく最適化の双対性から導いた軽量な多接触モデルを提案し、指先操作やハンド内操作などの巧みなマニピュレーションを高成功率・高精度・リアルタイムで実現した。
原題: Complementarity-Free Multi-Contact Modeling and Optimization for Dexterous Manipulation ／ Wanxin Jin
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
マルチエージェント協調操作における相互作用力の分解
複数エージェントでの協調操作において、相互作用力を4自由度に拡張して分解し、対象物の経路やエージェント数・配置に依存せずにエージェントの状態を評価できる手法を提案した。
原題: A Decomposition of Interaction Force for Multi-Agent Co-Manipulation ／ Kody B. Shaw, Dallin L. Cordon, Marc D. Killpack 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
割り込み直接教示と支援率を考慮した食器のすすぎ・こすり洗いの行動学習
人間が割り込み直接教示でロボットの手の軌道を修正した後、対象物・ロボットの状態と制御入力・支援率を推定してダイナミクスモデルを学習し、誤差逆伝播により支援を必要とせず食器を動かしすぎない制御入力を生成することで、未知形状の食器の安全なすすぎ・こすり洗いを実現した。
原題: Behavioral Learning of Dish Rinsing and Scrubbing based on Interruptive Direct Teaching Considering Assistance Rate ／ Shumpei Wakabayashi, Kento Kawaharazuka, Kei Okada 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
選択的果実収穫のためのタンデム駆動型コンパクトロボットグリッパ
吸着と指の2段階駆動を組み合わせた小型グリッパを開発し、障害物を払いのけながら果実を把持して収穫する。把持力約40N、遮蔽環境での把持成功率96%以上を達成した。
原題: Compact robotic gripper with tandem actuation for selective fruit harvesting ／ Alejandro Velasquez, Cindy Grimm, Joseph R. Davidson
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
多指把持のための驚くほど効率的な表現
多指ハンドでの把持を効率的に学習するための新しい表現を提案し、少ない実機試行で高い把持成功率を達成した。
原題: A Surprisingly Efficient Representation for Multi-Finger Grasping ／ Hengxu Yan, Hao-Shu Fang, Cewu Lu
日本語で読む → - 論文テレマニピュレーションロボティクス
エンドエフェクト指向の学習ベース遠隔操作によるリアルタイム巧みなテレマニピュレーション
人間の手の動きをそのまま真似るのではなく、物体との相互作用で生じるエンドエフェクト特徴を深層強化学習で再現し、低遅延・高精度な巧みな遠隔操作を実現するフレームワークEFOLDを提案。
原題: Real-time Dexterous Telemanipulation with an End-Effect-Oriented Learning-based Approach ／ Haoyang Wang, He Bai, Xiaoli Zhang 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
ロボットシステムの堅牢性を高める生物に学ぶ設計原理
生物の堅牢性に着想を得て、システム構成要素間の能動的な相互接続によって環境変化への堅牢性を高める設計原理を提案し、錠前箱を解く長期的操作タスクで有効性を示した。
原題: A Biologically Inspired Design Principle for Building Robust Robotic Systems ／ Xing Li, Oussama Zenkri, Adrian Pfisterer 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
深層予測学習による高速かつ高精度なロボット操作の実現
深層予測学習を用いて、遅い教示と高速推論を組み合わせることで、カップ積みタスクを実機で94%の成功率で達成した研究。
原題: Achieving Faster and More Accurate Operation of Deep Predictive Learning ／ Masaki Yoshikawa, Hiroshi Ito, Tetsuya Ogata
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
Learn2Decompose: 効率的な逐次多物体マニピュレーション計画のための問題分解学習
動的環境での逐次多物体操作のためのタスク・モーション再計画において、実演から問題分解を学習し、目標分解・計算距離学習・物体削減によりTAMPソルバを高速化する手法を提案。
原題: Learn2Decompose: Learning Problem Decomposition for Efficient Sequential Multi-object Manipulation Planning ／ Yan Zhang, Teng Xue, Amirreza Razmjoo 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
物体中心ロボットマニピュレーションのための身体性学習に関するサーベイ
物体中心のロボットマニピュレーションにおける身体性学習の最新研究を、知覚学習・方策学習・タスク指向学習の3つに分類して整理し、データセットや評価指標、課題と今後の方向性をまとめたサーベイ論文。
原題: A Survey of Embodied Learning for Object-Centric Robotic Manipulation ／ Ying Zheng, Lei Yao, Yuejiao Su 他
日本語で読む →