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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 →- 論文感情認識ロボティクス
UGotMe: 感情的人間-ロボットインタラクションのための身体性システム
多人数会話における感情認識のためのノイズ除去とリアルタイム応答を実現する人間-ロボットインタラクションシステムを提案。
原題: UGotMe: An Embodied System for Affective Human-Robot Interaction ／ Peizhen Li, Longbing Cao, Xiao-Ming Wu 他
日本語で読む → - 論文探索ロボティクス
会場マップを活用した看板認識型オープンワールド探索
拡散モデルによる看板テキスト認識と会場マップを組み合わせ、未知のショッピングモール内で目的の店舗を効率的に探索するロボットシステムを提案した。
原題: Signage-Aware Exploration in Open World using Venue Maps ／ Chang Chen, Liang Lu, Lei Yang 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
階層的ヒートマップと特徴伝播によるエッジデバイス向け効率的なEnd-to-End 6自由度把持検出フレームワーク
階層的ヒートマップ表現と効率的なネットワーク設計により、エッジデバイス上でリアルタイムに動作する6自由度把持検出ネットワークE3GNetを提案し、実環境で94%の把持成功率を達成した。
原題: Efficient End-to-End 6-Dof Grasp Detection Framework for Edge Devices with Hierarchical Heatmaps and Feature Propagation ／ Kaiqin Yang, Yixiang Dai, Guijin 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
FilMBot：高速ソフトパラレルロボットマイクロマニピュレータ
電磁駆動とフィルム構造を組み合わせた3自由度ソフトマイクロマニピュレータを開発し、毎秒2000度を超える角速度と高精度な軌道追従を実現した。
原題: FilMBot: A High-Speed Soft Parallel Robotic Micromanipulator ／ Jiangkun Yu, Houari Bettahar, Hakan Kandemir 他
日本語で読む → - 論文SLAM画像認識
XRDSLAM：深層学習ベースSLAMのための柔軟でモジュール式フレームワーク
XRDSLAMは、モジュール式設計とマルチプロセス実行により、データセット管理や可視化、評価などの共通基盤を提供し、NeRFや3DGSベースのSLAMを含む複数の最先端アルゴリズムを統合・比較評価できる柔軟なSLAMフレームワークである。
原題: XRDSLAM: A Flexible and Modular Framework for Deep Learning based SLAM ／ Xiaomeng Wang, Nan Wang, Guofeng Zhang
日本語で読む → - 論文模倣学習機械学習
M2Distill: 生涯模倣学習のためのマルチモーダル蒸留
視覚・言語・行動の潜在空間を一貫させ、GMM方策のずれを抑えるマルチモーダル蒸留により、破滅的忘却を防ぎつつ新タスクを継続学習する手法を提案。
原題: M2Distill: Multi-Modal Distillation for Lifelong Imitation Learning ／ Kaushik Roy, Akila Dissanayake, Brendan Tidd 他
日本語で読む → - 論文アクチュエータ/静油圧ロボティクス
再構成可能な静油圧アクチュエータ：多用途で高効率な荷重支持ロボティクスに向けて
静油圧アクチュエータに受動的な力機構と共有機構を流体領域で統合し、電動モータのみの完全駆動より軽量・高効率・多用途な荷重支持型ロボットを実現する設計手法を提案し、脚ロボットで歩行・走行・スクワット・ジャンプのGRF追従を実証した。
原題: Reconfigurable hydrostatics: Toward versatile and efficient load-bearing robotics ／ Jeff Denis, Frederic Laberge, Jean-Sebastien Plante 他
日本語で読む → - 論文可視性計算ロボティクス
TriVis: 多角形環境における可視性計算のための汎用・高信頼・高性能ツール
多角形環境での可視性クエリを高速に計算するC++ライブラリTriVisを開発し、既存手法より1桁以上高速で信頼性も高いことを示した。
原題: T\v{r}iVis: Versatile, Reliable, and High-Performance Tool for Computing Visibility in Polygonal Environments ／ Jan Mikula, Miroslav Kulich, Libor Přeučil
日本語で読む → - 論文軌道予測ロボティクス
エージェント間相互作用グラフ埋め込みによる自動運転の軌道予測
自動運転車周辺の交通車両の軌道予測のため、履歴フレームのエージェント間相互作用を時空間グラフとして表現し、深層グラフエンコーダとGRUデコーダで埋め込みを生成して予測する手法AiGemを提案した。
原題: Trajectory Prediction for Autonomous Driving using Agent-Interaction Graph Embedding ／ Jilan Samiuddin, Benoit Boulet, Di Wu
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
ロボット操作のための相乗的・汎用的・効率的なデュアルシステムに向けて
汎用ポリシーと専門ポリシーを組み合わせたデュアルシステムRoboDualを提案し、少ない学習データで高精度・高効率なロボット操作を実現した。
原題: Towards Synergistic, Generalized, and Efficient Dual-System for Robotic Manipulation ／ Qingwen Bu, Hongyang Li, Li Chen 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
ダイナミクスをプロンプトに：文脈内学習によるSim-to-Realシステム同定
過去の相互作用履歴を文脈として用いる文脈内学習により、勾配更新なしでシミュレーション環境のパラメータを実世界のダイナミクスにオンライン適応させる手法を提案し、物体すくい上げとエアホッケーで有効性を示した。
原題: Dynamics as Prompts: In-Context Learning for Sim-to-Real System Identifications ／ Xilun Zhang, Shiqi Liu, Peide 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
ロボットマニピュレーションのための自己回帰行動系列学習
ロボットの行動を系列データとして扱い、自己回帰的に生成するChunking Causal TransformerとAutoregressive Policyを提案し、多様なマニピュレーションタスクで有効性を示した。
原題: Autoregressive Action Sequence Learning for Robotic Manipulation ／ Xinyu Zhang, Yuhan Liu, Haonan Chang 他
日本語で読む → - 論文外骨格制御ロボティクス
股関節外骨格制御のための関節モーメント推定：汎化モーメント特徴生成法
歩行中の股関節モーメントを個人差に依存しない汎化特徴で表現し、エンコーダのみで推定して外骨格制御に応用、代謝を20.5%削減した。
原題: Joint Moment Estimation for Hip Exoskeleton Control: A Generalized Moment Feature Generation Method ／ Yuanwen Zhang, Jingfeng Xiong, Haolan Xian 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
接触点のロバスト性に基づく安定物体配置計画
物体の接触点を先に選び、その接触点を実現する配置姿勢を求めることで、複雑な環境でも安定した物体配置を高速に計画する手法を提案し、実機実験で有効性を示した。
原題: Stable Object Placement Planning From Contact Point Robustness ／ Philippe Nadeau, Jonathan Kelly
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
Diff-DAgger: 拡散ポリシーを用いた不確実性推定によるロボットマニピュレーション
拡散ポリシーの学習目的を利用して不確実性を推定し、ロボットが専門家に質問する対話型模倣学習を効率化した手法を提案。積み重ね・押し・挿入タスクで失敗予測と成功率を改善し、時間も短縮した。
原題: Diff-DAgger: Uncertainty Estimation with Diffusion Policy for Robotic Manipulation ／ Sung-Wook Lee, Xuhui Kang, Yen-Ling Kuo
日本語で読む → - 論文ロボット計画AI
VisualPredicator：ロボット計画のための神経記号的述語を用いた抽象世界モデルの学習
記号と神経の知識表現を組み合わせた一階述語言語を提案し、述語をオンラインで発明しながら抽象世界モデルを学習する手法を開発。五つのロボットシミュレーション領域で階層強化学習や視覚言語モデル計画より優れたサンプル効率と分布外汎化、解釈性を示した。
原題: VisualPredicator: Learning Abstract World Models with Neuro-Symbolic Predicates for Robot Planning ／ Yichao Liang, Nishanth Kumar, Hao Tang 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 → - 論文水中マニピュレーションロボティクス
自己改善型の自律水中マニピュレーション
人間のデモからの行動クローニングと自己学習最適化を組み合わせ、水中で物体把持・ゴミ分別・救助回収を自律遂行し、人間の遠隔操作より41%高速化したシステムAquaBotを開発した。
原題: Self-Improving Autonomous Underwater Manipulation ／ Ruoshi Liu, Huy Ha, Mengxue Hou 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
触覚センサ付き柔軟ハンドによるロバストなロボット把持のためのベイズ最適化
触覚センサを備えた柔軟ハンドで未知物体を把持するため、ベイズ最適化により試行錯誤を効率化し、実環境のノイズや不確実性下でも把持を最適化する手法を提案・検証した。
原題: Bayesian optimization for robust robotic grasping using a sensorized compliant hand ／ Juan G. Lechuz-Sierra, Ana Elvira H. Martin, Ashok M. Sundaram 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
ロボットスワーム設計の課題：パズル、問題、そして混沌
ロボット群の集団行動設計を「パズル・問題・混沌」の3段階で整理し、実世界応用に向けた課題と研究方向を論じたサーベイ。
原題: Designing robot swarms: a puzzle, a problem, and a mess ／ David Garzón Ramos, Sabine Hauert
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
LucidGrasp: 6D姿勢推定による透明度の異なる実験器具の自律操作ロボットフレームワーク
透明度が異なる液体入り実験器具を6D姿勢推定で認識し、注液などの繊細な操作を自律的に行うロボットフレームワークを開発した。
原題: LucidGrasp: Robotic Framework for Autonomous Manipulation of Laboratory Equipment with Different Degrees of Transparency via 6D Pose Estimation ／ Maria Makarova, Daria Trinitatova, Qian Liu 他
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 → - 論文マニピュレーションロボティクス
DeformPAM：選好ベースの行動整合による変形物体の長期的操作のためのデータ効率学習
人間の選好データから報酬モデルを学習し、拡散モデルで生成した複数候補行動を報酬で選別することで、変形物体の長期的操作を少ないデータで高精度に実現する枠組みを提案。
原題: DeformPAM: Data-Efficient Learning for Long-horizon Deformable Object Manipulation via Preference-based Action Alignment ／ Wendi Chen, Han Xue, Fangyuan Zhou 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
非把持物体再配置のための物体中心キノダイナミック計画
物体中心の計画パラダイムを採用し、大規模で物理的に複雑な非把持再配置問題を、モデル誤差や実世界の不確実性に対処しながら解く統合フレームワークを提案した。
原題: Object-Centric Kinodynamic Planning for Nonprehensile Robot Rearrangement Manipulation ／ Kejia Ren, Gaotian Wang, Andrew S. Morgan 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VLAロボティクス
汎用ロボット基盤モデルを価値誘導で操る：V-GPS
オフライン強化学習で学習した価値関数を用いて汎用ロボット方策の行動を再ランク付けし、微調整なしで性能を向上させる手法を提案。
原題: Steering Your Generalists: Improving Robotic Foundation Models via Value Guidance ／ Mitsuhiko Nakamoto, Oier Mees, Aviral Kumar 他
日本語で読む → - 論文安全制御math.OC
制御バリア関数による安全臨界制御：階層最適化フレームワーク
制御バリア関数（CBF）を用いた安全臨界システム設計において、多目的最適化問題を安全性優先で入れ子型の部分問題に分解する階層最適化フレームワークを提案し、既存のQPベース手法より安全性・実現可能性・収束速度で優れることを示した。
原題: Safety-critical Control with Control Barrier Functions: A Hierarchical Optimization Framework ／ Junjun Xie, Liang Hu, Jiahu Qin 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
移動マニピュレータの経路制約下におけるトポロジカルに異なる初期解の生成と最適化
移動マニピュレータの経路計画で局所解に陥る問題を回避するため、トポロジカルに異なる複数の経路を生成し最適化する手法を提案した。
原題: Generating and Optimizing Topologically Distinct Guesses for Mobile Manipulator Path Planning with Path Constraints ／ Rufus Cheuk Yin Wong, Mayank Sewlia, Adrian Wiltz 他
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