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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sim2realロボティクス
GARField: メッシュ付随放射輝度場による衣類操作の視覚的Sim-to-Realギャップの解消
シミュレーション上の三角形メッシュ状態から実世界に近い観測画像を生成する微分可能レンダリング手法を提案し、衣類操作におけるSim-to-Realギャップの低減を目指した研究。
原題: GARField: Addressing the visual Sim-to-Real gap in garment manipulation with mesh-attached radiance fields ／ Donatien Delehelle, Darwin G. Caldwell, Fei Chen
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
FRASA: ヒューマノイドロボットの転倒復帰と起き上がりのためのエンドツーエンド強化学習エージェント
深層強化学習とCross-Qアルゴリズムを用いて、ヒューマノイドロボットの転倒からの復帰と起き上がりを統合したエンドツーエンドエージェントを提案し、従来のキーフレーム手法より優れた性能を示した。
原題: FRASA: An End-to-End Reinforcement Learning Agent for Fall Recovery and Stand Up of Humanoid Robots ／ Clément Gaspard, Marc Duclusaud, Grégoire Passault 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
ワンステップ拡散方策：拡散蒸留による高速視覚運動方策
事前学習済み拡散方策を蒸留して1ステップで行動を生成する手法を提案し、推論速度を1.5Hzから62Hzへと大幅に高速化した。
原題: One-Step Diffusion Policy: Fast Visuomotor Policies via Diffusion Distillation ／ Zhendong Wang, Zhaoshuo Li, Ajay Mandlekar 他
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
ARCADE: 拡張現実による模倣学習のためのスケーラブルなデモ収集と生成
ARを使って手で日常作業をするだけでデモを収集し、1つの人間デモから合成デモを自動生成することで、模倣学習のデモ収集を効率化するフレームワークを提案。実機Fetchロボットで複数タスクの学習と水注ぎタスク80%成功を達成。
原題: ARCADE: Scalable Demonstration Collection and Generation via Augmented Reality for Imitation Learning ／ Yue Yang, Bryce Ikeda, Gedas Bertasius 他
日本語で読む → - 論文空中マニピュレーションロボティクス
加速度フィードバックによる推力マイクロステップ制御を用いた動的ペイロードの空中把持
加速度フィードバックで推力を精密制御し、質量・慣性が急変する動的ペイロードの空中把持を安定化させる手法を提案。実機実験で従来手法より高精度な飛行を実現した。
原題: Thrust Microstepping via Acceleration Feedback in Quadrotor Control for Aerial Grasping of Dynamic Payload ／ Ashish Kumar, Laxmidhar Behera
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
複雑環境下での適応型流体力学モデルをNeural ODEで学習
水陸両用四足ロボットの水中適応能力を高めるため、Neural ODEとアテンション機構を組み合わせたデータ駆動型流体力学モデルを開発し、リアルタイムセンサデータから力状態を予測できることを示した。
原題: Learning Adaptive Hydrodynamic Models Using Neural ODEs in Complex Conditions ／ Cong Wang, Aoming Liang, Fei Han 他
日本語で読む → - 論文モデルベース強化学習機械学習
トンプソンサンプリングによる楽観的探索を用いた効率的なモデルベース強化学習
遷移と報酬の不確かさを同時に考慮するトンプソンサンプリングに基づく楽観的探索手法を提案し、MuJoCoやVMASの連続制御タスクでスパース報酬環境での学習を大幅に加速できることを示した。
原題: Efficient Model-Based Reinforcement Learning Through Optimistic Thompson Sampling ／ Jasmine Bayrooti, Carl Henrik Ek, Amanda Prorok
日本語で読む → - 論文点群圧縮画像認識
地面点群を除去しても物体検出は可能か？障害物認識型点群圧縮
遠隔物体検出のために、物体認識に不要な地面点群を軽量アルゴリズムで除去し、検出性能を維持しつつ圧縮率を向上させる手法を提案。
原題: Can We Remove the Ground? Obstacle-aware Point Cloud Compression for Remote Object Detection ／ Pengxi Zeng, Alberto Presta, Jonah Reinis 他
日本語で読む → - 論文NeRF画像認識
TeX-NeRF: 擬似TeX視覚によるニューラル放射輝度場
赤外線画像のみから3D再構成を行うNeRF手法を提案し、物体の放射率を事前情報として温度・放射率・テクスチャをHSV空間にマッピングすることで、RGB画像に匹敵する再構成品質と温度推定を実現した。
原題: TeX-NeRF: Neural Radiance Fields from Pseudo-TeX Vision ／ Chonghao Zhong, Chao Xu
日本語で読む → - 論文VLA画像認識
HiRT: 階層型ロボットトランスフォーマーによるロボット制御の強化
大規模VLAモデルの計算コストと遅延を抑えるため、低頻度のVLMと高頻度の視覚ポリシーを組み合わせた階層型トランスフォーマーを提案し、動的タスクの成功率を向上させた。
原題: HiRT: Enhancing Robotic Control with Hierarchical Robot Transformers ／ Jianke Zhang, Yanjiang Guo, Xiaoyu Chen 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
オンライン学習と接続性維持を統合した通信考慮型マルチロボット協調
通信品質をオンラインで学習しながら制御バリア関数で接続性を保証し、マルチロボット群がタスク動作を保ちつつ通信を維持する手法を提案。
原題: Integrating Online Learning and Connectivity Maintenance for Communication-Aware Multi-Robot Coordination ／ Yupeng Yang, Yiwei Lyu, Yanze 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
ForceMimic: 力中心の模倣学習と力・動作キャプチャシステムによる接触の多いマニピュレーション
人間の力加減を計測する装着型デバイスで野菜の皮むきなどの接触作業のデモを集め、力と位置を同時に扱う模倣学習でロボットに教える手法を提案。視覚のみの手法より成功率を54.5%向上させた。
原題: ForceMimic: Force-Centric Imitation Learning with Force-Motion Capture System for Contact-Rich Manipulation ／ Wenhai Liu, Junbo Wang, Yiming 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
パラレルグリッパによる滑り検知型把持内物体操作のための知覚・制御・ハードウェア
接触力と滑り速度を独立に計測できるセンサ付きグリッパと低レベル力制御を組み合わせ、把持中の滑りを検知して物体を操作するシステムを提案し、多様な物体で有効性を示した。
原題: Perception, Control and Hardware for In-Hand Slip-Aware Object Manipulation with Parallel Grippers ／ Gabriel Arslan Waltersson, Yiannis Karayiannidis
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
局所ポリシーによるゼロショット長期的マニピュレーション
ロボットの絶対姿勢や物体配置に依存しない「局所ポリシー」を基盤モデルと組み合わせ、シミュレーションから実機へのゼロショット転移で最大8段階の長期タスクを実現した。
原題: Local Policies Enable Zero-shot Long-horizon Manipulation ／ Murtaza Dalal, Min Liu, Walter Talbott 他
日本語で読む → - 論文逆強化学習ロボティクス
教師なし特徴選択による透明な報酬モデルの学習
専門家のデモデータから、自動選択した状態特徴を用いて明示的な形のコンパクトな報酬関数を推定し、強化学習で専門家に近い方策を学習する手法を提案した論文。
原題: Learning Transparent Reward Models via Unsupervised Feature Selection ／ Daulet Baimukashev, Gokhan Alcan, Kevin Sebastian Luck 他
日本語で読む → - 論文強化学習ロボティクス
時相論理目標に対するサンプル効率の良い強化学習：タスク仕様を活用した探索誘導
LTLで記述された高レベル目標に対し、タスク達成に寄与しそうな方向へ探索を偏らせる新手法を提案し、サンプル効率を大幅に改善した。
原題: Sample-Efficient Reinforcement Learning with Temporal Logic Objectives: Leveraging the Task Specification to Guide Exploration ／ Yiannis Kantaros, Jun Wang
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
ロボットがロボットを事前学習：大規模ロボットデータセットからの操作中心のロボット表現
大規模ロボットデータセットDROIDを用い、視覚特徴と操作のダイナミクス（行動・固有感覚）を対比学習で結びつけた操作中心の基盤表現MCRを提案し、4シミュレーション領域20タスクで有効性を示した。
原題: Robots Pre-train Robots: Manipulation-Centric Robotic Representation from Large-Scale Robot Datasets ／ Guangqi Jiang, Yifei Sun, Tao Huang 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
ドメインを目的として扱う：明示的なマルチドメイン凸被覆集合学習によるドメイン不確実性を考慮した方策最適化
ドメインランダム化における不確実性を考慮した方策の学習を、各ドメインの性能を独立した目的とみなす多目的強化学習の凸被覆集合問題として再定式化し、より効率的な最適化を可能にした論文。
原題: Domains as Objectives: Domain-Uncertainty-Aware Policy Optimization through Explicit Multi-Domain Convex Coverage Set Learning ／ Wendyam Eric Lionel Ilboudo, Taisuke Kobayashi, Takamitsu Matsubara
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
LLM2Swarm：LLMで応答的に推論・計画・協調するロボット群
大規模言語モデルをロボット群に統合する2つの手法（制御器を生成・検証する間接統合と、各ロボットがLLMを実行し自然言語で協調する直接統合）を提案し、実証した。
原題: LLM2Swarm: Robot Swarms that Responsively Reason, Plan, and Collaborate through LLMs ／ Volker Strobel, Marco Dorigo, Mario Fritz
日本語で読む → - 論文シーン理解ロボティクス
ETHcavation: 動的建設環境におけるパノプティックシーン理解と物体追跡のためのデータセットとパイプライン
建設現場向けに2Dパノプティックセグメンテーションと3D LiDARマッピングを統合し、カルマンフィルタによる動的物体追跡と少数サンプルでのファインチューニング手法を提案。502枚の手動ラベル付きデータセットと動的パノプティックマッピング技術を公開した。
原題: ETHcavation: A Dataset and Pipeline for Panoptic Scene Understanding and Object Tracking in Dynamic Construction Environments ／ Lorenzo Terenzi, Julian Nubert, Pol Eyschen 他
日本語で読む → - 論文人とロボットの協調ロボティクス
湖沼での水草収穫シナリオに向けた人とロボットの協調システム構築
湖沼の水草収穫を想定し、無人水上艇(USV)がソナーで水中の水草を監視しながら、船の操縦者と協調して作業するシステムを提案し、予備的な結果を示した。
原題: Human-Robot Collaboration System Setup for Weed Harvesting Scenarios in Aquatic Lakes ／ Ahmed H. Elsayed, Andrej Lejman, Frederic Stahl
日本語で読む → - 論文非ホロノミック制御ロボティクス
体操から仮想非ホロノミック拘束へ：アクロボットのエネルギー注入・散逸・調整
アクロボットに体操の大車輪運動を模倣させる仮想非ホロノミック拘束を設計し、設計パラメータの符号でエネルギー注入・散逸を制御できることを示し、シミュレーションと実機で検証した。
原題: From gymnastics to virtual nonholonomic constraints: energy injection, dissipation, and regulation for the acrobot ／ Adan Moran-MacDonald, Manfredi Maggiore, Xingbo Wang
日本語で読む → - 論文動作計画ロボティクス
ロボット配置空間における無衝突凸ポリトープ生成の高速化アルゴリズム
ロボットの配置空間で衝突のない凸領域を効率的に生成する2つの新アルゴリズムを提案し、従来手法より大幅な高速化と調整容易性を実現した。
原題: Faster Algorithms for Growing Collision-Free Convex Polytopes in Robot Configuration Space ／ Peter Werner, Thomas Cohn, Rebecca H. Jiang 他
日本語で読む → - 論文空中マニピュレーションロボティクス
重心を動的に移動可能なUAVのマニピュレーション能力向上
重心位置を動的に変化させられる飛行ロボットにおいて、接触時の力発生を最大化する重心位置の最適化手法を提案し、2自由度マニピュレータ搭載時のツール作業への拡張をシミュレーションで検証した。
原題: Advancing Manipulation Capabilities of a UAV Featuring Dynamic Center-of-Mass Displacement ／ Tong Hui, Matteo Fumagalli
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
LADEV: ロボットマニピュレーションにおける視覚-言語-行動モデルのための言語駆動型テスト・評価プラットフォーム
自然言語からシミュレーション環境を自動生成し、言い換えタスク指示やバッチ評価によりVLAモデルを効率的にテスト・評価するプラットフォームLADEVを提案した。
原題: LADEV: A Language-Driven Testing and Evaluation Platform for Vision-Language-Action Models in Robotic Manipulation ／ Zhijie Wang, Zhehua Zhou, Jiayang Song 他
日本語で読む → - 論文ネットワーク最適化cs.NI
O-RANにおける適応的リソース最適化のためのメタ強化学習アプローチ
O-RANのリソースブロックと下り電力配分を、MAMLに着想を得たメタ深層強化学習で適応的に最適化し、従来手法より19.8%性能を改善した。
原題: Meta Reinforcement Learning Approach for Adaptive Resource Optimization in O-RAN ／ Fatemeh Lotfi, Fatemeh Afghah
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
AIVIO: AI支援視覚慣性オドメトリによるUAVの閉ループ物体相対ナビゲーション
IMUとRGBカメラのみの最小構成で、合成データのみで学習した深層学習ベースの物体姿勢推定器を搭載し、物体相対の閉ループ飛行を実現したUAVシステムを提案。電力柱点検での実機実験で有効性を検証した。
原題: AIVIO: Closed-loop, Object-relative Navigation of UAVs with AI-aided Visual Inertial Odometry ／ Thomas Jantos, Martin Scheiber, Christian Brommer 他
日本語で読む → - 論文自動運転/VLA画像認識
Senna: 大規模視覚言語モデルとEnd-to-End自動運転の橋渡し
LVLMが自然言語で高レベル計画を立て、End-to-Endモデルが精密な軌道を予測する自動運転システムSennaを提案。DriveX事前学習とnuScenes微調整で計画誤差と衝突率を大幅削減した。
原題: Senna: Bridging Large Vision-Language Models and End-to-End Autonomous Driving ／ Bo Jiang, Shaoyu Chen, Bencheng Liao 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
不完全なロボット群による最小限の集合知覚のための適応的自己校正
センサ精度が未知の損傷ロボット群でも正しい集合判断ができるよう、仮説検定を用いた適応的センサ劣化フィルタを提案し、性能低下を大幅に改善した。
原題: Adaptive Self-Calibration for Minimalistic Collective Perception by Imperfect Robot Swarms ／ Khai Yi Chin, Carlo Pinciroli
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
Clearpath Husky A200プラットフォームとUR5マニピュレータの構成と運用
移動ロボットHusky A200と協働ロボットアームUR5を組み合わせたシステムの初期設定手順をまとめ、新規ユーザー向けのガイドとして機能を検証した論文。
原題: Configura\c{c}\~ao e opera\c{c}\~ao da plataforma Clearpath Husky A200 e manipulador Cobot UR5 2-finger gripper ／ Sodre Hiago, Barcelona Sebastian, Sandin Vincent 他
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