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 → - 論文ナビゲーション画像認識
実環境におけるユーザー固有物体への個別インスタンスベースナビゲーション
ユーザー固有の物体を複数の類似物体の中から見分けて探索・到達する新タスクPINを提案し、写真リアルな3Dシーンに物体を追加したデータセットPInNEDを構築した。
原題: Personalized Instance-based Navigation Toward User-Specific Objects in Realistic Environments ／ Luca Barsellotti, Roberto Bigazzi, Marcella Cornia 他
日本語で読む → - 論文モバイルマニピュレーションロボティクス
動的オープンボキャブラリ3Dシーングラフによる長期言語誘導型モバイルマニピュレーション
RGB-D入力と視覚言語モデルを用いて動的に更新可能な3Dシーングラフを構築し、言語指示に基づく長期モバイルマニピュレーションを実現するフレームワークDovSGを提案した。
原題: Dynamic Open-Vocabulary 3D Scene Graphs for Long-term Language-Guided Mobile Manipulation ／ Zhijie Yan, Shufei Li, Zuoxu Wang 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
AHA: ロボットマニピュレーションの失敗を検出・推論する視覚言語モデル
ロボット操作の失敗を自然言語で検出・説明するオープンソースVLM「AHA」を提案し、シミュレーションで生成した大規模失敗データセットで学習させ、実世界や未見タスクへの汎化性能を示した。
原題: AHA: A Vision-Language-Model for Detecting and Reasoning Over Failures in Robotic Manipulation ／ Jiafei Duan, Wilbert Pumacay, Nishanth Kumar 他
日本語で読む → - 論文行動認識画像認識
LS-HAR: 骨格と視覚を言語で監督する人間行動認識と建設現場データセット
骨格と視覚の特徴を言語モデルで監督しながら顕著性融合する行動認識手法LS-HARを提案し、建設現場向けの新データセットVolvoConstActを構築した。
原題: LS-HAR: Language Supervised Human Action Recognition with Salient Fusion, Construction Sites as a Use-Case ／ Mohammad Mahdavian, Mohammad Loni, Ted Samuelsson 他
日本語で読む → - 論文強化学習ロボティクス
目標対比報酬による実機ロボット強化学習
人間や他ロボットの行動なし動画から密な報酬関数を学習し、実機ロボットの強化学習を効率化する手法GCRを提案。
原題: On-Robot Reinforcement Learning with Goal-Contrastive Rewards ／ Ondrej Biza, Thomas Weng, Lingfeng Sun 他
日本語で読む → - 論文マルチロボットSLAMロボティクス
クロスバリデーション照合と指数しきい値キーフレーム選択による拡張マルチロボットSLAMシステム
ORB-SLAM3を基盤に、誤対応除去のクロスバリデーション照合と指数しきい値によるキーフレーム選択を導入し、集中型マルチロボットSLAMの地図統合を粗密マッチングで行うことで、軌道誤差を12.9%削減した。
原題: Enhanced Multi-Robot SLAM System with Cross-Validation Matching and Exponential Threshold Keyframe Selection ／ Ang He, Xi-mei Wu, Xiao-bin Guo 他
日本語で読む → - 論文システム同定ロボティクス
ロボットの固有感覚による物体特性の学習：微分可能なロボット・物体相互作用
ロボットの関節エンコーダ情報のみを用い、微分可能シミュレーションを通じて操作物体の慣性や柔らかさなどの特性を推定する手法を提案。
原題: Learning Object Properties Using Robot Proprioception via Differentiable Robot-Object Interaction ／ Peter Yichen Chen, Chao Liu, Pingchuan Ma 他
日本語で読む → - 論文VLAAI
オープンエンド対話からの目標推論
LLMとの対話から自然言語で目標を抽出し、ベイズ推論で不確実性を扱いながら多様なユーザー目標をオンラインで学習・達成する手法を提案。
原題: Goal Inference from Open-Ended Dialog ／ Rachel Ma, Jingyi Qu, Andreea Bobu 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 → - 論文教師なし強化学習機械学習
SkiLD: 因子間相互作用に導かれた教師なしスキル発見
状態を因子に分解し、因子間の多様な相互作用を引き起こすスキルを教師なしで学習する手法を提案。家庭環境ロボットなど長期的な疎報酬タスクで既存手法を上回る。
原題: SkiLD: Unsupervised Skill Discovery Guided by Factor Interactions ／ Zizhao Wang, Jiaheng Hu, Caleb Chuck 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
力覚センシングを備えた多モードエンドエフェクタの機構とゲートネットワークによる計算設計
歩行用の足と把持用のグリッパを兼ねる多モードエンドエフェクタMAGPIEを提案し、ホール効果センサによる8軸力覚センシング機構と、ノイズや干渉を考慮した計算設計フレームワークを構築して実験で検証した。
原題: Mechanisms and Computational Design of Multi-Modal End-Effector with Force Sensing using Gated Networks ／ Yusuke Tanaka, Alvin Zhu, Richard Lin 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
ロボット指のためのコンパクトLED変位センシング
LEDを発光・受光素子として用い、透明エラストマーを介した2枚の板の変位を検出するロボット指用センサを開発し、教師あり学習で力とトルクを推定した。
原題: Compact LED-Based Displacement Sensing for Robot Fingers ／ Amr El-Azizi, Sharfin Islam, Pedro Piacenza 他
日本語で読む → - 論文強化学習/水中ロボット/sim2realロボティクス
泳ぎを学ぶ：スラスタ駆動型自律水中ロボットの6自由度制御のための強化学習
強化学習によりスラスタ駆動型AUVの6自由度制御を実現し、シミュレータから実機へのゼロショット転移を達成した研究。
原題: Learning to Swim: Reinforcement Learning for 6-DOF Control of Thruster-driven Autonomous Underwater Vehicles ／ Levi Cai, Kevin Chang, Yogesh Girdhar
日本語で読む → - 論文タスク計画ロボティクス
均衡系列モデリングによる閉ループ長期的ロボット計画
ロボットの長期タスク計画を、草案を均衡に達するまで反復的に洗練する自己改善スキームで解決し、追加の検証器なしで教師あり学習により訓練する手法を提案。
原題: Closed-Loop Long-Horizon Robotic Planning via Equilibrium Sequence Modeling ／ Jinghan Li, Zhicheng Sun, Yadong Mu
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
3D点群における牛の関節推定のsim2real
アニメーション3Dモデルから牛の姿勢データセットを構築し、表面の測地線距離と多辺測量を用いて外部形状のみから内部関節を推定する深層学習手法を提案した。
原題: Sim2real Cattle Joint Estimation in 3D point clouds ／ Mohammad Okour, Raphael Falque, Alen Alempijevic
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
FeelAnyForce: 視覚ベース触覚センサの触感から接触力フィードバックを推定
視覚ベース触覚センサを用いて任意物体への3D接触力（最大15N）を推定するマルチヘッドトランスフォーマを提案し、未見物体で平均絶対誤差4%を達成、他センサへのキャリブレーション手法も示した。
原題: FeelAnyForce: Estimating Contact Force Feedback from Tactile Sensation for Vision-Based Tactile Sensors ／ Amir-Hossein Shahidzadeh, Gabriele Caddeo, Koushik Alapati 他
日本語で読む → - 論文UAVセキュリティロボティクス
UAVのサイバーフィジカルセキュリティ分析のためのROS2ベースシミュレーションフレームワーク
ROS2とGazeboを活用し、UAVへのサイバーフィジカル攻撃と防御をテストするためのモジュール式シミュレータを提案した。運動計画・制御・通信・攻撃モデルを備え、実機実験の代替や範囲絞り込みを可能にする。
原題: ROS2-Based Simulation Framework for Cyberphysical Security Analysis of UAVs ／ Unmesh Patil, Akshith Gunasekaran, Rakesh Bobba 他
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
DABI: 画像を用いたバイラテラル制御ベース模倣学習におけるダウンサンプリングによるデータ拡張手法の評価
ロボットの模倣学習において、1000Hzの関節データと100Hzの画像をダウンサンプリングで同期させ、データを10倍に拡張するDABIを提案し、実機実験で成功率の大幅な向上を確認した。
原題: DABI: Evaluation of Data Augmentation Methods Using Downsampling in Bilateral Control-Based Imitation Learning with Images ／ Masato Kobayashi, Thanpimon Buamanee, Yuki Uranishi
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
日本語で読む → - 論文シナリオ生成ロボティクス
GraphSCENE: 自動運転車向けのオンデマンド危険シナリオ生成
時系列グラフニューラルネットワークを用いて、ユーザー指定の条件に応じた多様な交通シナリオを動的に生成し、自動運転車のシミュレーション検証を効率化する手法を提案した。
原題: GraphSCENE: On-Demand Critical Scenario Generation for Autonomous Vehicles in Simulation ／ Efimia Panagiotaki, Georgi Pramatarov, Lars Kunze 他
日本語で読む → - 論文マルチロボット計画ロボティクス
ロボットスキル故障下における異種ロボットチームのための最小違反時相論理プランニング
異種スキルを持つロボットチームがLTLで記述された協調ミッションを行う際、スキル故障に反応してサブタスクを再割当し、達成不可能な場合は優先度に基づき違反を最小化するプランを局所修正する手法を提案。
原題: Minimum-Violation Temporal Logic Planning for Heterogeneous Robots under Robot Skill Failures ／ Samarth Kalluraya, Beichen Zhou, Yiannis Kantaros
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VLAロボティクス
ニューロシンボリックなスキル発見による条件付き多段階プランニング
少数のラベルなし低レベルスキル軌道から汎化可能な高レベル記号スキルを獲得し、視覚言語モデルで解釈して多段階プランニングを行う手法を提案。実世界の雑然とした環境でも長期的タスクを実行できることを示した。
原題: Neuro-Symbolic Skill Discovery for Conditional Multi-Level Planning ／ Hakan Aktas, Yigit Yildirim, Ahmet Firat Gamsiz 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
実世界ゼロショット物体ゴールナビゲーションのための信頼性の高い意味理解
GLIPとInstructionBLIPを組み合わせた二重構成フレームワークで、未知環境でのゼロショット物体ゴールナビゲーションの意味理解を高め、ナビゲーション精度と信頼性を向上させた。
原題: Reliable Semantic Understanding for Real World Zero-shot Object Goal Navigation ／ Halil Utku Unlu, Shuaihang Yuan, Congcong Wen 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 → - 論文ナビゲーションロボティクス
CANVAS: 常識を考慮した直感的な人間-ロボットインタラクションのためのナビゲーションシステム
視覚と言語の指示を組み合わせ、模倣学習により常識を考慮したナビゲーションを実現するフレームワークCANVASを提案し、シミュレーションと実世界で有効性を示した。
原題: CANVAS: Commonsense-Aware Navigation System for Intuitive Human-Robot Interaction ／ Suhwan Choi, Yongjun Cho, Minchan Kim 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
RoTip: 能動回転機能を備えた指型触覚センサ
指型の視覚ベース触覚センサに独立制御の関節と回転機能を持たせ、柔軟物を含む物体操作を可能にした研究。
原題: RoTip: A Finger-Shaped Tactile Sensor with Active Rotation Capability ／ Xuyang Zhang, Jiaqi Jiang, Shan Luo
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
人間参加型強化学習による精密で器用なロボットマニピュレーション
人間のデモと修正を組み込んだ視覚ベース強化学習システムを提案し、動的操り・精密組立・両腕協調などの多様なタスクを1〜2.5時間の訓練でほぼ完璧な成功率かつ高速に学習できることを示した。
原題: Precise and Dexterous Robotic Manipulation via Human-in-the-Loop Reinforcement Learning ／ Jianlan Luo, Charles Xu, Jeffrey Wu 他
日本語で読む → - 論文状態推定ロボティクス
幾何制約を用いたテンセグリティロボットの固有受容状態推定
3本棒プリズム型テンセグリティ構造の幾何制約とIMU・モータエンコーダから形状・姿勢を再構成し、接触支援不変拡張カルマンフィルタで位置・姿勢を推定する手法を提案した。
原題: Tensegrity Robot Proprioceptive State Estimation with Geometric Constraints ／ Wenzhe Tong, Tzu-Yuan Lin, Jonathan Mi 他
日本語で読む →