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 →- 論文模倣学習ロボティクス
10回のデモから学ぶ：指向性アフォーダンスフレームによる汎化可能でサンプル効率の良い方策学習
指向性アフォーダンスフレームという構造化表現を用いて、わずか10回のデモから汎化性能の高いロボット方策を学習し、長期・複数物体タスクをサブ方策の合成で解決する手法を提案。
原題: Learning from 10 Demos: Generalisable and Sample-Efficient Policy Learning with Oriented Affordance Frames ／ Krishan Rana, Jad Abou-Chakra, Sourav Garg 他
日本語で読む → - 論文動作計画ロボティクス
作用素学習による汎化可能な動作計画
動作計画の価値関数をコスト関数空間から価値関数空間への作用素として学習するPlanning Neural Operator (PNO)を提案し、粗い解像度での学習から高解像度へのゼロショット超解像や、A*やRRT*を加速するヒューリスティックとしての利用を実証した。
原題: Generalizable Motion Planning via Operator Learning ／ Sharath Matada, Luke Bhan, Yuanyuan Shi 他
日本語で読む → - 論文空中VLNロボティクス
空間表現の探索による空中視覚言語ナビゲーションにおけるLLM推論の強化
空中VLNタスクにおいて、LLMをエージェントとして活用し、意味論的トポロジカル距離表現（STMR）を導入することで空間推論能力を高め、訓練不要のゼロショットフレームワークを実現した。
原題: Exploring Spatial Representation to Enhance LLM Reasoning in Aerial Vision-Language Navigation ／ Yunpeng Gao, Zhigang Wang, Pengfei Han 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
アリコロニー最適化のサブ事前分布を用いた人間とロボットの協調による最短時間探索
CNNで物体の存在確率を推定し、エージェントごとの探索選好をサブ事前分布として組み込んだアリコロニー最適化により、人間とヒューマノイドロボットが協調して物体を最短時間で探索する手法を提案した。
原題: Human-Robot Collaborative Minimum Time Search through Sub-priors in Ant Colony Optimization ／ Oscar Gil Viyuela, Alberto Sanfeliu
日本語で読む → - 論文人間-ロボット協働ロボティクス
分散逆強化学習によるオープンな人間-ロボット協働
人間とロボットがタスクの途中で自由に参加・離脱できる「オープンな協働」をモデル化するoDec-MDPを提案し、分散逆強化学習Dec-AIRLを拡張して学習させる手法を開発した。
原題: Open Human-Robot Collaboration using Decentralized Inverse Reinforcement Learning ／ Prasanth Sengadu Suresh, Siddarth Jain, Prashant Doshi 他
日本語で読む → - 論文制約付き強化学習機械学習
敵対的制約付き方策最適化：バジェット適応による制約付き強化学習の改善
報酬最大化と制約予算の適応を敵対的な2段階で交互に最適化する制約付き強化学習手法を提案し、Safety Gymnasiumと四足歩行タスクで有効性を示した。
原題: Adversarial Constrained Policy Optimization: Improving Constrained Reinforcement Learning by Adapting Budgets ／ Jianmina Ma, Jingtian Ji, Yue Gao
日本語で読む → - 論文セマンティックナビゲーションロボティクス
IntelliMove: セマンティックマップによるロボット計画の強化
階層的なセマンティックトポメトリックマップを構築するIntelliMapと、それを用いた計画モジュールを提案し、意味を考慮したロボットナビゲーションを実現した。
原題: IntelliMove: Enhancing Robotic Planning with Semantic Mapping ／ Fama Ngom, Huaxi Zhang, Lei Zhang 他
日本語で読む → - 論文ロボット3Dプリンティングロボティクス
陶芸を積み込む：ロボットによる陶芸の可能性を可視化する
アーティスト・イン・レジデンスと展覧会を通じて、ロボットアームによる3Dプリンティングと陶芸の融合可能性を探る学際的芸術研究プロジェクト。
原題: Loading Ceramics: Visualising Possibilities of Robotics in Ceramics ／ Varvara Guljajeva, Mar Canet Sola, Martin Melioranski 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
ManiSkill3: 汎化可能な身体性AIのためのGPU並列ロボティクスシミュレーションとレンダリング
接触の多い操作タスク向けに、シミュレーションとレンダリングをGPUで並列化した高速ロボティクスシミュレータManiSkill3を開発し、12分野の多様なタスクとデモデータ、ベースラインを提供した。
原題: ManiSkill3: GPU Parallelized Robotics Simulation and Rendering for Generalizable Embodied AI ／ Stone Tao, Fanbo Xiang, Arth Shukla 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
動画からの潜在行動事前学習
ロボットの行動ラベルなしでインターネット規模の動画からVLAモデルを事前学習する手法を提案し、実世界のマニピュレーションタスクで既存手法を上回る性能を示した。
原題: Latent Action Pretraining from Videos ／ Seonghyeon Ye, Joel Jang, Byeongguk Jeon 他
日本語で読む → - 論文BCI/ロボットアームロボティクス
ニューロフィードバック駆動6自由度ロボットアーム：BCIとArduinoの統合による高度制御
脳波計Emotiv Insightで取得した脳信号をArduino制御の6自由度ロボットアームに変換し、障害者の把持や握手などの動作支援を可能にするシステムを構築した。
原題: Neurofeedback-Driven 6-DOF Robotic Arm: Integration of Brain-Computer Interface with Arduino for Advanced Control ／ Ihab A. Satam, Róbert Szabolcsi
日本語で読む → - 論文群制御cs.MA
1万台のロボットを展開：生涯マルチエージェント経路探索のためのスケーラブルな模倣学習
通信モジュールと衝突解決・全体誘導を組み合わせた模倣学習により、最大1万台のエージェントで従来手法を上回る生涯マルチエージェント経路探索を実現し、実機10台と仮想100台で検証した。
原題: Deploying Ten Thousand Robots: Scalable Imitation Learning for Lifelong Multi-Agent Path Finding ／ He Jiang, Yutong Wang, Rishi Veerapaneni 他
日本語で読む → - 論文探査ロボティクス
DARE: 拡散ポリシーによる自律ロボット探査
拡散モデルと注意機構を組み合わせ、専門家の実演から学習した拡散ポリシーで未知環境の探査経路を一度の推論で生成する手法を提案。
原題: DARE: Diffusion Policy for Autonomous Robot Exploration ／ Yuhong Cao, Jeric Lew, Jingsong Liang 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
FusionSense: 常識・視覚・触覚を融合したロバストな疎視点再構成
基盤モデルの事前知識と視覚・触覚の疎な観測を統合し、透明・反射・暗色物体でも高精度に3D再構成するフレームワークを提案。
原題: FusionSense: Bridging Common Sense, Vision, and Touch for Robust Sparse-View Reconstruction ／ Irving Fang, Kairui Shi, Xujin He 他
日本語で読む → - 論文強化学習機械学習
複雑な報酬関数のためのカリキュラム強化学習
複数の報酬項を持つ複雑なタスクに対し、単純な報酬から複雑な報酬へと段階的に移行する二段階カリキュラムを提案し、制約を守りつつタスクを達成する方策を学習できるようにした。
原題: Curriculum Reinforcement Learning for Complex Reward Functions ／ Kilian Freitag, Kristian Ceder, Rita Laezza 他
日本語で読む → - 論文ロボット知覚ロボティクス
認定可能なロボット知覚のためのBurer-Monteiro法の概要
ロボット知覚問題をリアルタイムで認定可能な最適性で解くBurer-Monteiro法について、文献を統合し、LICQの役割を明らかにし、実践的な考慮事項を共有する。
原題: An Overview of the Burer-Monteiro Method for Certifiable Robot Perception ／ Alan Papalia, Yulun Tian, David M. Rosen 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
文脈内学習でLLMにロボット動作を予測させるRoboPrompt
訓練なしのテキストのみのLLMが、キーフレームから抽出した動作と物体姿勢をテキスト化した実演を文脈内学習に用いてロボット動作を直接予測するフレームワークを提案。
原題: In-Context Learning Enables Robot Action Prediction in LLMs ／ Yida Yin, Zekai Wang, Yuvan Sharma 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
視覚的手がかりからの柔軟性推定を活用した変形可能な線状物体の挿入学習
ロボットが視覚情報から線状物体の柔軟性を推定し、その推定値に基づく強化学習方策で挿入作業を行う手法を提案した。
原題: Learning for Deformable Linear Object Insertion Leveraging Flexibility Estimation from Visual Cues ／ Mingen Li, Changhyun Choi
日本語で読む → - 論文ドローンレース/強化学習ロボティクス
環境をポリシーとして：未知のコースを走るドローンレースの学習
強化学習でドローンレースのポリシーを訓練する際、別のRLポリシーがエージェントの性能に応じて訓練環境を動的に調整することで、再訓練なしに未知のコースへ汎化できる手法を提案した。
原題: Environment as Policy: Learning to Race in Unseen Tracks ／ Hongze Wang, Jiaxu Xing, Nico Messikommer 他
日本語で読む → - 論文群制御HCI
スウォームマニピュレーション：仮想現実における効率的で正確な複数物体操作技術
VR空間で群制御の考え方を用いて複数物体を操作する新手法を提案し、従来の仮想ハンドやレイキャスティングと比較して、選択・回転・サイズ変更タスクでの性能とユーザー体験を評価した。
原題: Swarm manipulation: An efficient and accurate technique for multi-object manipulation in virtual reality ／ Xiang Li, Jin-Du Wang, John J. Dudley 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模倣学習におけるデータスケーリング則
模倣学習において環境・物体・デモ数の増加が汎化性能に与える影響を大規模実験で調査し、環境と物体の多様性が重要であることを示した。
原題: Data Scaling Laws in Imitation Learning for Robotic Manipulation ／ Fanqi Lin, Yingdong Hu, Pingyue Sheng 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
マーカーレス視触覚センサのための把持力推定
マーカーレス視触覚センサから得られる複数の触覚表現を比較し、通常把持力を推定するのに最適なRGB表現とその汎化性能を示した。
原題: Grasping Force Estimation for Markerless Visuotactile Sensors ／ Julio Castaño-Amoros, Pablo Gil
日本語で読む → - 論文視覚慣性オドメトリ画像認識
ESVO2: ステレオイベントカメラによる直接視覚慣性オドメトリ
イベントカメラとIMUを組み合わせ、直接法で高精度なステレオ視覚慣性オドメトリを実現した研究。
原題: ESVO2: Direct Visual-Inertial Odometry with Stereo Event Cameras ／ Junkai Niu, Sheng Zhong, Xiuyuan Lu 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
強化学習による静的・動的障害物回避を伴うマルチUAV編隊制御
2段階の強化学習パイプラインと注意機構エンコーダ、カリキュラム学習を用いて、複数UAVの編隊維持と静的・動的障害物回避を両立させる手法を提案し、実機実験で有効性を示した。
原題: Multi-UAV Formation Control with Static and Dynamic Obstacle Avoidance via Reinforcement Learning ／ Yuqing Xie, Chao Yu, Hongzhi Zang 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
ねじり動作を活用した単腕ロボットによる変形可能な線状物体のハーネス作業
1本のロボットアームと力覚センサのみを用い、ねじり動作でワイヤに張力を発生させてクランプへ挿入する産業用ワイヤハーネス作業の手法を提案した。
原題: Harnessing with Twisting: Single-Arm Deformable Linear Object Manipulation for Industrial Harnessing Task ／ Xiang Zhang, Hsien-Chung Lin, Yu Zhao 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
GHIL-Glue: フィルタリングされたサブゴール画像による階層制御
生成モデルが作るサブゴール画像をフィルタリングし、下位方策と効果的に繋ぐことで、言語条件付きロボット操作の汎化性能を向上させた研究。
原題: GHIL-Glue: Hierarchical Control with Filtered Subgoal Images ／ Kyle B. Hatch, Ashwin Balakrishna, Oier Mees 他
日本語で読む → - 論文手術ロボットロボティクス
部分層角膜移植の再構築：自律的なビッグバブル針挿入のための眼球装着型ロボット
OCTセンサと深層学習を統合した眼球装着型マイクロロボットにより、角膜深部への針挿入とビッグバブル形成を自律的に行うシステムを開発し、従来法より高精度なDALK手術を実現した。
原題: Reimagining partial thickness keratoplasty: An eye mountable robot for autonomous big bubble needle insertion ／ Y. Wang, J. D. Opfermann, J. Yu 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
気圧センサでICPを強化：3Dマップの一貫性向上
気圧高度計の制約をICPに統合し、縦坑などで問題となる重力方向のドリフトを84%削減して3D SLAMの精度を高める手法を提案。
原題: Under Pressure: Altimeter-Aided ICP for 3D Maps Consistency ／ William Dubois, Nicolas Samson, Effie Daum 他
日本語で読む → - 論文マルチエージェント制御
マルチエージェント相互作用における責任配分の学習：制御バリア関数と微分可能最適化によるアプローチ
制御バリア関数と微分可能最適化を用いて、エージェントが安全な相互作用のためにどれだけ制御を譲るか（責任配分）をデータから学習する手法を提案し、合成・実世界データで解釈可能な定量化を実現した。
原題: Learning responsibility allocations for multi-agent interactions: A differentiable optimization approach with control barrier functions ／ Isaac Remy, David Fridovich-Keil, Karen Leung
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
主軸アンカー型単眼点・線SLAM
類似方向の線を主軸にアンカーしてn本の線をn+2パラメータで最適化する点・線SLAMを提案し、屋内・屋外データセットで有効性を示した。
原題: PAPL-SLAM: Principal Axis-Anchored Monocular Point-Line SLAM ／ Guanghao Li, Yu Cao, Qi Chen 他
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