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最新論文: 2024/8/1 ／ arXivを3時間ごとに自動収集
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腱駆動型ヒト型指の動的モデルの同定と検証
腱駆動型のヒト型指について、剛体力学・結合行列・関節粘弾性・腱摩擦を含む動的モデルを定式化し、段階的な同定・検証手法と実験装置を提案した。3Dプリント指で実証し、屍体手指への応用も示唆する。
原題: Identification and validation of the dynamic model of a tendon-driven anthropomorphic finger ／ Junnan Li, Lingyun Chen, Johannes Ringwald 他
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手渡し透明物体の深度復元による人からロボットへの受け渡し
単一のRGB-D画像から手の姿勢を手がかりに透明物体の深度を復元する手法を提案し、実世界での人からロボットへの受け渡しを実現した。
原題: Depth Restoration of Hand-Held Transparent Objects for Human-to-Robot Handover ／ Ran Yu, Haixin Yu, Shoujie Li 他
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微分可能な転がりと幾何制約を用いた軌道最適化による多指マニピュレーション
物体のSDFとサンプリングを組み合わせ、指の転がりと接触を微分可能に扱う軌道最適化手法を提案し、ネジ回しやハンド内回転などの多指タスクで性能を向上させ、実機にも適用した。
原題: Multi-finger Manipulation via Trajectory Optimization with Differentiable Rolling and Geometric Constraints ／ Fan Yang, Thomas Power, Sergio Aguilera Marinovic 他
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可変自律性を持つ移動マニピュレータに関するミニレビュー
移動マニピュレータの可変自律性研究を概観し、認知負荷や通信遅延などの課題を整理して、全身可変自律性やVR、大規模言語モデルを用いた将来方向を提案したレビュー論文。
原題: A Mini-Review on Mobile Manipulators with Variable Autonomy ／ Cesar Alan Contreras, Alireza Rastegarpanah, Rustam Stolkin 他
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新しい把持へのスキル適応：自己教師あり学習によるアプローチ
把持した物体の操作軌道を、自己教師あり学習のみで新しい把持姿勢に適応させる手法を提案。RGB画像のみで従来手法より28.5%高い成功率を実現。
原題: Adapting Skills to Novel Grasps: A Self-Supervised Approach ／ Georgios Papagiannis, Kamil Dreczkowski, Vitalis Vosylius 他
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大規模モデルによる指示誘導型マニピュレーションアフォーダンスの学習
視覚言語モデルと大規模言語モデルを活用し、言語指示に応じて対象物の操作領域を予測するアフォーダンスネットワークを提案。自動データ拡張により実世界タスクでの性能と未知物体・指示への汎化を向上させた。
原題: Learning Instruction-Guided Manipulation Affordance via Large Models for Embodied Robotic Tasks ／ Dayou Li, Chenkun Zhao, Shuo Yang 他
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アドミタンス制御による協働ロボットアームの鼻咽頭ぬぐい液検体採取
剛体ロボットアームと力覚エンドエフェクタを用いたコンプライアント制御により、鼻咽頭ぬぐい液検体採取を実現する手法を提案し、3Dプリントファントムで有効性を検証した。
原題: Collaborative Robot Arm Inserting Nasopharyngeal Swabs with Admittance Control ／ Peter Q. Lee, John S. Zelek, Katja Mombaur
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3次元空間における非把持物体搬送のための時間最適化軌道計画
トレイ上の物体を把持せずに搬送する際、物体の安定性とロボットの運動制約を同時に考慮し、3次元の任意直線経路に沿った時間最適化軌道計画手法を提案した。7自由度Franka Pandaで検証し、トレイ回転を活用して搬送速度を向上させつつ安定性を確保できることを示した。
原題: Time-Optimized Trajectory Planning for Non-Prehensile Object Transportation in 3D ／ Lingyun Chen, Haoyu Yu, Abdeldjallil Naceri 他
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ViIK: 衝突判定を融合したフローベースの視覚逆運動学ソルバ
RGB画像から多様なロボット関節角度を高速生成し、衝突判定も同時に考慮するフローベースの逆運動学ソルバを提案。
原題: ViIK: Flow-based Vision Inverse Kinematics Solver with Fusing Collision Checking ／ Qinglong Meng, Chongkun Xia, Xueqian Wang
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三本指グリッパによる巧みなロボット操作のための強化学習手法のベンチマーク
実世界環境で三本指グリッパの器用なハンド内操作タスクに対し3つの強化学習アルゴリズムを直接訓練し、その性能を比較評価した。
原題: Benchmarking Reinforcement Learning Methods for Dexterous Robotic Manipulation with a Three-Fingered Gripper ／ Elizabeth Cutler, Yuning Xing, Tony Cui 他
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マルチモーダルな人間ガイダンスによる目標指向物体把持
言語指示・指差し・クリックといった人間のマルチモーダルなガイダンスを統合し、対象物体周辺の局所領域に注目して6-DoF把持を効率的に検出するTOGNetを提案した。
原題: Target-Oriented Object Grasping via Multimodal Human Guidance ／ Pengwei Xie, Siang Chen, Dingchang Hu 他
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SIMPNet: 空間情報を活用した動作計画ネットワーク
作業空間の情報をクロスアテンションで関節空間に取り込み、グラフニューラルネットでサンプリングを誘導する動作計画手法を提案し、UR5eで有効性を示した。
原題: SIMPNet: Spatial-Informed Motion Planning Network ／ Davood Soleymanzadeh, Xiao Liang, Minghui Zheng
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機械学習を用いた倉庫ロボットの自動ピッキングシステム最適化
深層学習と強化学習を組み合わせて倉庫ロボットのピッキング効率・精度を高め、ピーク時の処理や複雑環境への適応を改善する手法を実証的に示した研究。
原題: Optimizing Automated Picking Systems in Warehouse Robots Using Machine Learning ／ Keqin Li, Jin Wang, Xubo Wu 他
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モデル予測制御における勾配ベース軌道最適化を用いたオンライン状態ベクトル次元削減
非把持マニピュレーションの軌道最適化において、タスクに応じて重要度の低い自由度をオンラインで削減し、MPCの計画時間を短縮する手法を提案。
原題: Online state vector reduction during model predictive control with gradient-based trajectory optimisation ／ David Russell, Rafael Papallas, Mehmet Dogar
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双腕マニピュレーションのための模倣学習アルゴリズム比較
高精度な双腕マニピュレーションタスクにおいて、代表的な模倣学習アルゴリズムを比較し、ハイパーパラメータ感度やデータ効率、性能などの特性を実験的に評価した。
原題: A Comparison of Imitation Learning Algorithms for Bimanual Manipulation ／ Michael Drolet, Simon Stepputtis, Siva Kailas 他
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信頼性駆動型縫合糸再構成による自律画像から把持へのロボット縫合
内視鏡画像から縫合糸を信頼性に基づいて再構成し、把持成功率を最大化する把持方策を生成する画像から把持までのパイプラインを開発し、400回以上の把持試行で最先端の精度を示した。
原題: Autonomous Image-to-Grasp Robotic Suturing Using Reliability-Driven Suture Thread Reconstruction ／ Neelay Joglekar, Fei Liu, Florian Richter 他
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環境中心の能動的推論
ロボットアームを含む環境全体を推論対象とし、予期せぬ環境変化に適応する環境中心の能動的推論を提案し、物体運搬タスクで有効性を示した。
原題: Environment-Centric Active Inference ／ Kanako Esaki, Tadayuki Matsumura, Takeshi Kato 他
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6自由度ロボットマニピュレータの力・運動統合制御
6自由度マニピュレータの運動と力を統合制御するアルゴリズムを提案し、接触時の力制御で損傷を防ぎつつ軌道追従を実現、シミュレーションとデジタルツインで検証した。
原題: Force-Motion Control For A Six Degree-Of-Freedom Robotic Manipulator ／ Sagar Ojha, Karl Leodler, Lou Barbieri 他
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MPGNet：遮蔽環境における目標指向把持のための移動・押し・把持の連携学習
遮蔽された環境で目標物体を効率的に把持するため、移動・押し・把持の3動作を連携させる三枝ネットワークMPGNetと多段階学習戦略を提案し、シミュレーションと実機で有効性を示した。
原題: MPGNet: Learning Move-Push-Grasping Synergy for Target-Oriented Grasping in Occluded Scenes ／ Dayou Li, Chenkun Zhao, Shuo Yang 他
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視覚支援による空中双腕マニピュレーションでのアボカド収穫
空撮型双腕UAVでアボカドを検出し、片腕で茎を固定しもう片腕で回転させて収穫するシステムを開発した。
原題: Vision-assisted Avocado Harvesting with Aerial Bimanual Manipulation ／ Zhichao Liu, Jingzong Zhou, Caio Mucchiani 他
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散らかった環境でも液体をこぼさず運ぶ学習ダイナミクス活用アルゴリズム
障害物の多い環境で開いた容器の液体をこぼさずに運ぶため、RRT*と学習モデルを組み合わせて経路と軌道を生成する手法を提案し、実機で検証した。
原題: Clutter-Aware Spill-Free Liquid Transport via Learned Dynamics ／ Ava Abderezaei, Anuj Pasricha, Alex Klausenstock 他
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全身接触を活用した操作における接触の明示的最適化
ロボットが体表面全体で物体に接触して操作する問題に対し、接触と運動の計画を階層的な連続最適化として定式化し、ロボット表面の新たな連続表現を提案して収束性と計画時間を大幅に改善した。
原題: Explicit Contact Optimization in Whole-Body Contact-Rich Manipulation ／ Victor Leve, João Moura, Namiko Saito 他
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物体拡張アルゴリズム：光学マーカーから仮想物体運動と物体起因の相互作用レンチを計算する
光学マーカー計測に仮想物体の運動と物体操作による関節トルクを付加する5段階アルゴリズムを提案し、ロボットハンド・アームで高精度に検証した。
原題: Object Augmentation Algorithm: Computing virtual object motion and object induced interaction wrench from optical markers ／ Christopher Herneth, Junnan Li, Muhammad Hilman Fatoni 他
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協調ロボティクスによる積層造形の知能化：過去・現在・未来
複数のロボットアームで積層造形を行うC-RAMシステムの制御（スライシング・動作計画）と欠陥抑制、センシング、デジタルツインの活用をレビューした論文。
原題: Towards Intelligent Cooperative Robotics in Additive Manufacturing: Past, Present and Future ／ Sean Rescsanski, Rainer Hebert, Azadeh Haghighi 他
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7自由度ロボットアーム把持のためのTD3最適化：探索強化型対照学習による準最適性の克服
TD3に新規状態への探索報酬を与えるEECLモジュールを組み込み、7自由度アームの把持タスクで効率と収束速度を改善した研究。
原題: Optimizing TD3 for 7-DOF Robotic Arm Grasping: Overcoming Suboptimality with Exploration-Enhanced Contrastive Learning ／ Wen-Han Hsieh, Jen-Yuan Chang
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Jacta: 器用な全身マニピュレーションを学習するための汎用プランナ
器用な手先と全身を使う複雑なマニピュレーションタスク向けに、強化学習のデモンストレーションを自動生成する柔軟な動作プランナを提案し、実機への転移も示した。
原題: Jacta: A Versatile Planner for Learning Dexterous and Whole-body Manipulation ／ Jan Brüdigam, Ali-Adeeb Abbas, Maks Sorokin 他
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変形可能なガスケット組立の自動化
変形するガスケットを狭い溝に位置合わせして押し込む組立作業に対し、模倣学習方策と3つの手続き的アルゴリズムを比較し、100回の実機試行で評価した。
原題: Automating Deformable Gasket Assembly ／ Simeon Adebola, Tara Sadjadpour, Karim El-Refai 他
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不確かさを有するロボットマニピュレータの適応スライディングモード軌道制御
動特性の不確かさ・振動外乱・ペイロード変動があるロボットマニピュレータに対し、Lyapunovに基づく適応スライディングモード制御器を設計し、MATLAB-SIMULINKで安定性とロバスト性を検証した。
原題: Adaptive-Sliding Mode Trajectory Control of Robot Manipulators with Uncertainties ／ Mustafa M. Mustafa, Carl D. Crane, Ibrahim Hamarash
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周期的な対話タスクの漸進的学習のための受動性に基づく可変インピーダンス制御
人間の教示と実行を切り替える際の安全性と使いやすさを両立するため、受動性違反を防ぎつつエネルギーとパワーの流れを制限する可変インピーダンス制御を提案し、拭き取りタスクで有効性を検証した。
原題: A Passivity-Based Variable Impedance Controller for Incremental Learning of Periodic Interactive Tasks ／ Matteo Dalle Vedove, Edoardo Lamon, Daniele Fontanelli 他
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LAC-Net: 遮蔽下での高精度ロボット把持のための線形融合注意誘導畳み込みネットワーク
RGBと深度を線形融合する注意誘導型ネットワークで物体の遮蔽部分を補完し、雑然とした環境でのロボット把持精度を向上させた研究。
原題: LAC-Net: Linear-Fusion Attention-Guided Convolutional Network for Accurate Robotic Grasping Under the Occlusion ／ Jinyu Zhang, Yongchong Gu, Jianxiong Gao 他
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