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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 → - 論文群制御cs.MA
断続通信下におけるマルチロボット協調のための敵対的攻撃の分散検出
断続的で時間変化する通信ネットワーク上で、悪意あるエージェントによる欺瞞攻撃に耐えるマルチロボットシステムの合意・フォーメーション制御を実現するため、悪意あるエージェントを分散的に検出・隔離する枠組みを提案した。
原題: Distributed Detection of Adversarial Attacks for Resilient Cooperation of Multi-Robot Systems with Intermittent Communication ／ Rayan Bahrami, Hamidreza Jafarnejadsani
日本語で読む → - 論文制御/通信ロボティクス
多目的異種ダイナミクスに対する意味的通信と制御の共設計
Koopmanオペレータと信号時相論理を組み合わせたオートエンコーダで、異なる制御則を持つ系の意味的ダイナミクスを学習し、通信コストを91.65%削減しつつ予測精度と制御性能を向上させた。
原題: Semantic Communication and Control Co-Design for Multi-Objective Distinct Dynamics ／ Abanoub M. Girgis, Hyowoon Seo, Mehdi Bennis
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 → - 論文模倣学習/ヒューマノイドロボティクス
OKAMI: 単一動画の模倣によるヒューマノイドロボットの操作スキル学習
1本のRGB-D動画から物体を認識して人間の動きをヒューマノイドに再ターゲティングし、操作計画と実行ポリシーを生成する手法を提案。閉ループ視覚運動ポリシーは79.2%の成功率を達成した。
原題: OKAMI: Teaching Humanoid Robots Manipulation Skills through Single Video Imitation ／ Jinhan Li, Yifeng Zhu, Yuqi Xie 他
日本語で読む → - 論文キャリブレーションロボティクス
V2I-Calib++: 都市交差点における協調知覚のためのマルチ端末空間キャリブレーション手法
GPS信号が不安定な都市交差点において、位置情報の事前知識なしで複数のLiDAR間の外部パラメータをリアルタイムにキャリブレーションする手法を提案。
原題: V2I-Calib++: A Multi-terminal Spatial Calibration Approach in Urban Intersections for Collaborative Perception ／ Qianxin Qu, Xinyu Zhang, Yifan Cheng 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
SwarmPath：人工ポテンシャル場とインピーダンス制御を活用した混雑環境下でのドローン群ナビゲーション
人工ポテンシャル場とインピーダンス制御を組み合わせ、仮想リーダーに追従するドローン群が障害物を避けつつ狭い通路を効率的に通過する手法を提案した論文。
原題: SwarmPath: Drone Swarm Navigation through Cluttered Environments Leveraging Artificial Potential Field and Impedance Control ／ Roohan Ahmed Khan, Malaika Zafar, Amber Batool 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 → - 論文自動運転/プランニングロボティクス
Mixture of Expertsによる自動運転モーションプランナーの汎化
ViTエンコーダとMixture-of-Experts因果Transformerを組み合わせたスケーラブルなモーションプランナーSTR2を提案し、NuPlanデータセットで従来手法より高い汎化性能とスケーラビリティを示した。
原題: Generalizing Motion Planners with Mixture of Experts for Autonomous Driving ／ Qiao Sun, Huimin Wang, Jiahao Zhan 他
日本語で読む → - 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 → - 論文安全センサロボティクス
Industry 5.0と協働ロボティクス向けの低コスト熱画像安全センサ
協働ロボット環境で人間の接近を検知するため、低コストな熱画像センサとハイブリッド検出手法を開発し、97%の精度を達成した。
原題: A Cost-Effective Thermal Imaging Safety Sensor for Industry 5.0 and Collaborative Robotics ／ Daniel Barros, Paula Fraga-Lamas, Tiago M. Fernandez-Carames 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーション画像認識
SG-Nav: 3Dシーングラフを用いたLLMベースのゼロショット物体ナビゲーション
観測した環境を3Dシーングラフで表現し、LLMに階層的な思考プロンプトを与えることで、ゼロショット物体ナビゲーションを高精度かつ説明可能に実現した研究。
原題: SG-Nav: Online 3D Scene Graph Prompting for LLM-based Zero-shot Object Navigation ／ Hang Yin, Xiuwei Xu, Zhenyu Wu 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
V3D-SLAM: 3Dセマンティック幾何投票による動的環境でのロバストRGB-D SLAM
動的物体を空間推論付きハフ投票で検出し、Chamfer距離で物体内部運動による動的ノイズを除去する2段階の再評価により、動的環境でのRGB-D SLAMの精度を向上させた手法。
原題: V3D-SLAM: Robust RGB-D SLAM in Dynamic Environments with 3D Semantic Geometry Voting ／ Tuan Dang, Khang Nguyen, Mandfred Huber
日本語で読む → - 論文能動学習ロボティクス
適応的経路計画によるロボットビジョンの能動学習
未知環境でのロボットの視覚性能を高めるため、高品質な人手ラベルと自動生成された疑似ラベルを組み合わせ、適応的な経路計画で効率的に学習データを収集するフレームワークを提案した。
原題: Active Learning of Robot Vision Using Adaptive Path Planning ／ Julius Rückin, Federico Magistri, Cyrill Stachniss 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーション機械学習
SOLD: スロット物体中心潜在ダイナミクスモデルによるピクセルからの関係操作学習
ピクセル入力から物体中心の潜在ダイナミクスモデルを教師なしで学習し、モデルベース強化学習の性能と解釈性を高める手法を提案した。
原題: SOLD: Slot Object-Centric Latent Dynamics Models for Relational Manipulation Learning from Pixels ／ Malte Mosbach, Jan Niklas Ewertz, Angel Villar-Corrales 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
識別子を持たないロボット群の分散フォーメーション形状制御
各ロボットに固有のIDを必要とせず、局所情報のみを用いて均質な群れを目標形状へと制御する分散アルゴリズムを提案し、移動・回転・形状変形にも対応できることをシミュレーションと飛行実験で示した。
原題: Distributed Formation Shape Control of Identity-less Robot Swarms ／ Guibin Sun, Yang Xu, Kexin Liu 他
日本語で読む → - 論文模倣学習/データ収集ロボティクス
ARCap: 拡張現実フィードバックで高品質な人間デモンストレーションを収集するロボット学習システム
ARによる視覚フィードバックと触覚警告で初心者でもロボット実行可能な高品質デモを収集できる携帯型データ収集システムを提案し、混雑環境での操作や長期的なクロスエンボディメント操作を実現した。
原題: ARCap: Collecting High-quality Human Demonstrations for Robot Learning with Augmented Reality Feedback ／ Sirui Chen, Chen Wang, Kaden Nguyen 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
スケーラブルなマルチエージェントナビゲーションのためのハイブリッド意思決定：セマンティックマップ、離散調整、モデル予測制御の統合
共有セマンティックマップとエリア占有権の調整ポリシー、モデル予測制御を組み合わせ、衝突回避制約を排除してデッドロックを防ぐマルチエージェントナビゲーション手法を提案し、シミュレーションと実機実験で有効性を示した。
原題: Hybrid Decision Making for Scalable Multi-Agent Navigation: Integrating Semantic Maps, Discrete Coordination, and Model Predictive Control ／ Koen de Vos, Elena Torta, Herman Bruyninckx 他
日本語で読む → - 論文リスク評価制御
EDRF: マルチモーダル軌道予測に基づく拡張運転リスク場とその応用
深層学習によるマルチモーダル軌道予測とガウス分布モデルを統合し、交通参加者の不確実性を定量化する拡張運転リスク場（EDRF）を提案。交通リスク監視、自車リスク分析、運動・軌道計画への応用を示す。
原題: EDRF: Enhanced Driving Risk Field Based on Multimodal Trajectory Prediction and Its Applications ／ Junkai Jiang, Zeyu Han, Yuning Wang 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
GSORB-SLAM: ORB特徴量と透過率情報を活用したガウススプラッティングSLAM
3DガウススプラッティングとORB特徴量を密結合した高密度SLAMフレームワークを提案し、適応的ガウス拡張とハイブリッド視点選択により追跡精度と再構成品質を向上させた。
原題: GSORB-SLAM: Gaussian Splatting SLAM benefits from ORB features and Transmittance information ／ Wancai Zheng, Xinyi Yu, Jintao Rong 他
日本語で読む → - 論文MPCロボティクス
Transformerベースのモデル予測制御：系列モデリングによる軌道最適化
Transformerで非凸軌道最適化の初期解を予測し、MPCの収束と計算時間を大幅に改善する枠組みを提案した。
原題: Transformer-based Model Predictive Control: Trajectory Optimization via Sequence Modeling ／ Davide Celestini, Daniele Gammelli, Tommaso Guffanti 他
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
幾何学的に予測可能な微細加工連続体ロボット
微細加工された連続体ロボットの材料特性と応力点変位に基づき、その変形を予測する汎用幾何学モデルを提案し、外部場で駆動する3種のロボットで有効性を示した。
原題: Geometrically predictable micro fabricated continuum robot ／ Xiaoyu Su, Lei Wang, Zhuoran Chen
日本語で読む → - 論文UAVセキュリティロボティクス
オートエンコーダ特徴抽出と機械学習によるUAV通信の効果的な侵入検知
実際のUAV侵入データセットに対し、オートエンコーダで特徴抽出し機械学習で攻撃を分類する侵入検知手法を提案し、従来の特徴選択法より高精度を示した。
原題: Effective Intrusion Detection for UAV Communications using Autoencoder-based Feature Extraction and Machine Learning Approach ／ Tuan-Cuong Vuong, Cong Chi Nguyen, Van-Cuong Pham 他
日本語で読む → - 論文姿勢制御ロボティクス
飛行中に安定な閉ループ姿勢誤差クォータニオンを選択するリアプノフベースの切替制御
UAVの姿勢制御において、2つのリアプノフ関数に基づき安定な閉ループ平衡姿勢誤差クォータニオンを逐次選択する切替制御を提案し、31gのクアッドロータで高速ヨー運動を行い、制御努力と回転電力を最大49.75%と28.14%削減できることを実験的に示した。
原題: A Lyapunov-Based Switching Scheme for Selecting the Stable Closed-Loop Fixed Attitude-Error Quaternion During Flight ／ Francisco M. F. R. Goncalves, Ryan M. Bena, Konstantin I. Matveev 他
日本語で読む → - 論文3D再構成/sim2real画像認識
ES-Gaussian: 誤差空間に基づくガウシアン補完による3Dガウシアンスプラッティングマッピング
低高度カメラと単線LiDARを用い、2D誤差マップから疎な点群を補正するVisual Error ConstructionとLiDAR誘導の3DGS初期化により、高品質な屋内3D再構成を実現するシステムを提案した。
原題: ES-Gaussian: Gaussian Splatting Mapping via Error Space-Based Gaussian Completion ／ Lu Chen, Yingfu Zeng, Haoang Li 他
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
無信号交差点における自動運転車：人と自動運転の混在交通の安全性と効率性への影響
WaymoとLyftの大規模データセットを用い、無信号交差点での自動運転車と人間運転車の相互作用を分析し、安全性と効率性の指標から混在交通の課題を明らかにした。
原題: Automated Vehicles at Unsignalized Intersections: Safety and Efficiency Implications of Mixed Human and Automated Traffic ／ Saeed Rahmani, Zhenlin Xu, Simeon C. Calvert 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
ロボット把持のための自己教師あり深層学習
人手によるラベル付けを不要にし、ロボット自身がデータを収集・ラベル付けしてCNNを訓練する自己教師あり把持学習の枠組みを提案した。
原題: Self Supervised Deep Learning for Robot Grasping ／ Danyal Saqib, Wajahat Hussain
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
MO-DDN: 多物体要求駆動ナビゲーションのための粗から細への属性ベース探索エージェント
複数の物体と個人の好みを考慮した要求駆動ナビゲーションのベンチマークMO-DDNを提案し、属性を活用した粗から細への探索エージェントで高性能を実現した。
原題: MO-DDN: A Coarse-to-Fine Attribute-based Exploration Agent for Multi-object Demand-driven Navigation ／ Hongcheng Wang, Peiqi Liu, Wenzhe Cai 他
日本語で読む → - 論文AR/救助ロボティクス
UAV救助ミッションにおける状況認識向上のための拡張現実活用
UAV救助ミッションで遠隔操作者と現場操作者の視覚的コミュニケーションと状況認識を支援するARシステムVizCom-ARを提案し、実験とフィールド調査で有効性を示した。
原題: Leveraging Augmented Reality for Improved Situational Awareness During UAV-Driven Search and Rescue Missions ／ Rushikesh Nalamothu, Puneet Sontha, Janardhan Karravula 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
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