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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 →- 論文軌道最適化ロボティクス
リーマン変分法：慣性・重力・抗力下での最適軌道
リーマン幾何学と変分法を用いて、慣性・重力・抗力が最適軌道に与える影響を幾何学的に解析し、2リンクマニピュレータとUR5で検証した。
原題: Riemannian Variational Calculus: Optimal Trajectories Under Inertia, Gravity, and Drag Effects ／ Jinwoo Choi, Alejandro Cabrera, Ross L. Hatton
日本語で読む → - 論文遠隔操作ロボティクス
HoloSpot: 複合現実のドラッグ&ドロップによる直感的な物体操作
スキャンした部屋を縮小模型のホログラムとして表示し、ドラッグ&ドロップで指示した物体操作をSpotロボットの実動作に変換するMRインターフェースを開発した。
原題: HoloSpot: Intuitive Object Manipulation via Mixed Reality Drag-and-Drop ／ Pablo Soler Garcia, Petar Lukovic, Lucie Reynaud 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
適応的圧縮触覚サブサンプリング：スケーラブルなロボットスキンにおける高時空間分解能の実現
触覚センサアレイの読み出しを適応的に間引き・スパース復元することで、1024画素で最大1000Hzの高速サンプリングを実現し、高速物体分類や跳弾角度推定、触覚フィードバック制御などを可能にした。
原題: Adaptive Compressive Tactile Subsampling: Enabling High Spatiotemporal Resolution in Scalable Robotic Skin ／ Ariel Slepyan, Dian Li, Hongjun Cai 他
日本語で読む → - 論文自律走行ロボティクス
ミニ自律走行車の経路追従のための行動クローニング
カメラ映像から人間の運転操作を模倣するニューラルネットワークを訓練し、ミニ自律走行車で経路追従を実現した。
原題: Behavior Cloning for Mini Autonomous Car Path Following ／ Pablo Moraes, Christopher Peters, Hiago Sodre 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 → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
モジュール型ソフトロボットアームのための汎用ニューラルネットワーク構成空間計画・制御戦略
モジュール型ソフトロボットアームの非線形性や累積誤差に対処するため、biLSTMベースの順モデルと最適化による構成空間計画、および構成空間制御を組み合わせたS2C2A戦略を提案し、位置・姿勢制御や障害物回避、オンライン相互作用を実現した。
原題: A Versatile Neural Network Configuration Space Planning and Control Strategy for Modular Soft Robot Arms ／ Zixi Chen, Qinghua Guan, Josie Hughes 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
基盤モデルによるゼロショットラベリングでロボット方策学習をスケールさせる
視覚言語基盤モデルを組み合わせ、未整理の長期ロボットデータに自然言語指示を自動でゼロショット付与するNILSを提案し、11.5万軌道以上をラベリングした。
原題: Scaling Robot Policy Learning via Zero-Shot Labeling with Foundation Models ／ Nils Blank, Moritz Reuss, Marcel Rühle 他
日本語で読む → - 論文自動運転知覚ロボティクス
LiDAR・カメラ・HDマップ融合による安全な走行可能空間生成の効率的アプローチ
LiDAR・カメラ・HDマップを融合し、悪天候でも信頼できる走行可能空間を抽出する知覚モジュールを提案。適応的な地面除去・縁石検出やDBSCANクラスタリング、LiDAR-カメラのフラスタム対応付けを組み合わせ、自動運転シャトルで実証した。
原題: An Efficient Approach to Generate Safe Drivable Space by LiDAR-Camera-HDmap Fusion ／ Minghao Ning, Ahmad Reza Alghooneh, Chen Sun 他
日本語で読む → - 論文視覚的位置認識画像認識
深層学習局所特徴を用いた視覚的位置認識のためのモデルフリー再ランキング
深層学習による局所特徴に特化した3つのモデルフリー再ランキング手法を提案し、D2-netと組み合わせた視覚的位置認識システムで公開データセットにより評価した。
原題: On Model-Free Re-ranking for Visual Place Recognition with Deep Learned Local Features ／ Tomáš Pivoňka, Libor Přeučil
日本語で読む → - 論文強化学習/制御ロボティクス
連続制御ポリシーにおける高周波振動のベンチマークと低減
強化学習ポリシーの高周波振動を抑える損失正則化とアーキテクチャ手法を分類・比較し、実機ロボットを含むベンチマークを実施。両者を組み合わせたハイブリッド手法が制御の滑らかさを26.8%改善しつつ性能低下を2.8%に抑えることを示した。
原題: Benchmarking Smoothness and Reducing High-Frequency Oscillations in Continuous Control Policies ／ Guilherme Christmann, Ying-Sheng Luo, Hanjaya Mandala 他
日本語で読む → - 論文医療ロボティクスロボティクス
心不整脈治療のための磁気ボールチェーンロボット
球状永久磁石のチェーンからなる磁気アブレーションカテーテルと、回転する2つの永久磁石を備えた駆動システムを開発し、心臓アブレーションの到達性と組織焼灼性能を実験的に検証した。
原題: Magnetic Ball Chain Robots for Cardiac Arrhythmia Treatment ／ Giovanni Pittiglio, Fabio Leuenberger, Margherita Mencattelli 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
可動障害物を含む対話的環境における探索ベース経路計画
ロボットが経路上の可動物体を押しのけて進むPAMO問題に対し、巨大な状態空間のごく一部のみを探索するPAMO*を提案し、最大400物体の混雑環境で1秒以内に最適解を得られることを示した。
原題: Search-Based Path Planning in Interactive Environments among Movable Obstacles ／ Zhongqiang Ren, Bunyod Suvonov, Guofei Chen 他
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
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
日本語で読む → - 論文バイオミメティクス/設計最適化ロボティクス
最小バイオロボティックステルス距離の提案と直接駆動型トンボ模倣航空機設計への応用
トンボ模倣航空機の生体類似度を評価する新指標「最小バイオロボティックステルス距離」を提案し、直接駆動型機体DDD-1の設計最適化に適用した研究。
原題: Development of Minimal Biorobotic Stealth Distance and Its Application in the Design of Direct-Drive Dragonfly-Inspired Aircraft ／ Zhang Minghao, Song Bifeng, Yang Xiaojun 他
日本語で読む → - 論文タスク・動作計画ロボティクス
締切を考慮したタスク・動作計画のための努力配分：メタ推論アプローチ
不確実な計画・実行時間のもとで締切内に実行可能な計画を見つけるため、計算資源を各選択肢に配分する問題をMDPとして定式化し、MCTSやヒューリスティック手法DP_Rerunで解く。
原題: Effort Allocation for Deadline-Aware Task and Motion Planning: A Metareasoning Approach ／ Yoonchang Sung, Shahaf S. Shperberg, Qi Wang 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 → - 論文動作生成ロボティクス
キノダイナミック制約下での反応的動作生成のための微分可能な動作多様体プリミティブ
オフラインで制約を満たす低次元軌道多様体を学習し、オンラインで高速探索することで、高次元系のキノダイナミック制約下でのリアルタイム動作生成を実現する微分可能なニューラルネットワーク手法を提案した。
原題: Differentiable Motion Manifold Primitives for Reactive Motion Generation under Kinodynamic Constraints ／ Yonghyeon Lee
日本語で読む → - 論文3D視覚グラウンディング画像認識
VLM-Grounder: ゼロショット3D視覚グラウンディングのためのVLMエージェント
2D画像のみを用いた視覚言語モデルにより、3D点群や物体事前情報なしで自然言語指示に基づく3D物体の位置推定をゼロショットで実現したフレームワーク。
原題: VLM-Grounder: A VLM Agent for Zero-Shot 3D Visual Grounding ／ Runsen Xu, Zhiwei Huang, Tai 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
多関節故障ロボットの能力を非把持マニピュレーションで拡張する探求
複数の関節が動かなくなったロボットでも、非把持マニピュレーションと全身インタラクションを活用することで作業を遂行できることを示した研究。
原題: Exploring How Non-Prehensile Manipulation Expands Capability in Robots Experiencing Multi-Joint Failure ／ Gilberto Briscoe-Martinez, Anuj Pasricha, Ava Abderezaei 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
PIVOT-R: プリミティブ駆動型ウェイポイント認識ワールドモデルによるロボットマニピュレーション
言語指示に基づくロボット操作のため、プリミティブ動作の解析とウェイポイント予測を行うワールドモデルを提案し、非同期階層実行により効率を大幅に向上させた。
原題: PIVOT-R: Primitive-Driven Waypoint-Aware World Model for Robotic Manipulation ／ Kaidong Zhang, Pengzhen Ren, Bingqian Lin 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
強化学習による異なるロボットハンド間で汎用な巧みな把持
人間の手の固有把持（eigengrasp）に基づく共通行動空間と、指先・手のひらの位置のみに簡略化した観察空間を用いて、単一の視覚ベース方策で複数のロボットハンドを制御する強化学習手法を提案した。
原題: Cross-Embodiment Dexterous Grasping with Reinforcement Learning ／ Haoqi Yuan, Bohan Zhou, Yuhui Fu 他
日本語で読む → - 論文移動マニピュレーションロボティクス
BUMBLE: 視覚言語モデルによる建物全体の移動マニピュレーションのための推論と行動の統合
建物規模の長期的な移動マニピュレーションタスクに取り組むため、視覚言語モデルを基盤に開放世界RGBD知覚、粗から細への運動スキル、二層メモリを統合したフレームワークBUMBLEを提案し、70試行で平均47.1%の成功率を達成した。
原題: BUMBLE: Unifying Reasoning and Acting with Vision-Language Models for Building-wide Mobile Manipulation ／ Rutav Shah, Albert Yu, Yifeng Zhu 他
日本語で読む → - 論文身体性認知機械学習
関節付き動物AI：四肢エージェントにおける動物認知のための環境
動物の認知を評価するための既存環境を拡張し、エージェントに四肢を追加して複雑な行動や環境との相互作用を可能にした学習・評価ツールを提供する。
原題: Articulated Animal AI: An Environment for Animal-like Cognition in a Limbed Agent ／ Jeremy Lucas, Isabeau Prémont-Schwarz
日本語で読む → - 論文マルチモーダル融合画像認識
t-READi: 自動運転向けTransformer駆動の堅牢で効率的なマルチモーダル推論
マルチモーダルセンサのデータ分布や可用性の変動に適応する推論システムを提案し、欠損モダリティを補償しつつ精度と効率を向上させた。
原題: t-READi: Transformer-Powered Robust and Efficient Multimodal Inference for Autonomous Driving ／ Pengfei Hu, Yuhang Qian, Tianyue Zheng 他
日本語で読む → - 論文ヒューマンドローンインタラクションロボティクス
FlightAR: 複数映像ストリームと物体検出を統合した没入型ドローン操縦支援ARインターフェース
ドローンのFPVカメラと底面カメラ映像をARでHMDに重畳表示し、周囲状況の把握と直感的操縦を支援するインターフェースを開発、FPVゴーグルより高いユーザ評価を得た。
原題: FlightAR: AR Flight Assistance Interface with Multiple Video Streams and Object Detection Aimed at Immersive Drone Control ／ Oleg Sautenkov, Selamawit Asfaw, Yasheerah Yaqoot 他
日本語で読む → - 論文身体性AI/都市シミュレーションAI
EmbodiedCity：実世界都市環境における身体性エージェントのためのベンチマークプラットフォーム
実在都市の建物や道路を再現した高精細3Dシミュレータ上で、歩行者・車両の流れを再現し、身体性AIの評価タスクと入出力インターフェースを提供するベンチマークを構築した。
原題: EmbodiedCity: A Benchmark Platform for Embodied Agent in Real-world City Environment ／ Chen Gao, Baining Zhao, Weichen Zhang 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 → - 論文マニピュレーションロボティクス
SuctionPrompt: 視覚言語モデルと簡易ハードウェア設計による吸引カップ把持
視覚言語モデル(VLM)のプロンプト技術と3D検出を組み合わせ、多様な環境で商品を把持する吸引カップ型ロボットシステムを開発した。吸引点選択精度75.4%、把持成功率65.0%を達成した。
原題: SuctionPrompt: Visual-assisted Robotic Picking with a Suction Cup Using Vision-Language Models and Facile Hardware Design ／ Tomohiro Motoda, Takahide Kitamura, Ryo Hanai 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
基盤モデルとPDDLによる食材状態認識に基づく実世界調理ロボットシステム
LLMとPDDLで調理行動を計画し、VLMで食材の状態を少量データから認識することで、PR2が実環境で新しいレシピ通りに調理を行うシステムを実現した。
原題: Real-World Cooking Robot System from Recipes Based on Food State Recognition Using Foundation Models and PDDL ／ Naoaki Kanazawa, Kento Kawaharazuka, Yoshiki Obinata 他
日本語で読む → - 論文動作計画ロボティクス
DiffusionSeeder: 拡散モデルによる運動最適化のシード生成で高速動作計画
拡散モデルで深度画像から多様な軌道を生成し、GPU加速運動最適化の初期シードとして使うことで、混雑環境でのロボット動作計画を大幅に高速化・高成功率化する手法。
原題: DiffusionSeeder: Seeding Motion Optimization with Diffusion for Rapid Motion Planning ／ Huang Huang, Balakumar Sundaralingam, Arsalan Mousavian 他
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