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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 → - 論文ナビゲーションロボティクス
BoxMap: 効率的な構造マッピングとナビゲーション
検出トランスフォーマーを用いて環境を部屋やドアなどの意味的実体とその関係のトポロジカルグラフとして抽象化し、詳細な幾何地図より少ない計算で探索を効率化する手法を提案。
原題: BoxMap: Efficient Structural Mapping and Navigation ／ Zili Wang, Christopher Allum, Sean B. Andersson 他
日本語で読む → - 論文LiDARオドメトリロボティクス
TRLO: 3D動的物体追跡と除去による効率的なLiDARオドメトリ
動的環境でLiDARオドメトリの精度を高めるため、深層学習による物体検出とUKFベースの3D追跡で動的物体を除去し、ハッシュベースのキーフレーム管理と姿勢制約で状態推定を改善した。
原題: TRLO: An Efficient LiDAR Odometry with 3D Dynamic Object Tracking and Removal ／ Yanpeng Jia, Ting Wang, Xieyuanli Chen 他
日本語で読む → - 論文3DGSロボティクス
PhotoReg: 3Dガウシアンスプラッティングモデルのフォトメトリック位置合わせ
複数の3Dガウシアンスプラッティングモデルを、3D基盤モデルとフォトメトリック損失を用いてスケールを揃えながら統合するフレームワークを提案。
原題: PhotoReg: Photometrically Registering 3D Gaussian Splatting Models ／ Ziwen Yuan, Tianyi Zhang, Matthew Johnson-Roberson 他
日本語で読む → - 論文移動ロボットロボティクス
車輪脚変形モジュールを備えた汎用フィールド輸送ロボット
自己ロック式電動プッシュロッドで駆動する変形可能な車輪脚モジュールを備え、不整地や階段など様々な地形で荷物を輸送できる2種類のフィールドロボットを開発し、その設計・制御手法を実証した。
原題: Ubiquitous Field Transportation Robots with Robust Wheel-Leg Transformable Modules ／ Haoran Wang, Cunxi Dai, Siyuan Wang 他
日本語で読む → - 論文模倣学習機械学習
マルチタスク方策の能動的ファインチューニング
限られたデモ予算でマルチタスク方策を効率的に適応させるため、情報利得が最大となるタスクを能動的に選択してデモを収集する手法AMFを提案。
原題: Active Fine-Tuning of Multi-Task Policies ／ Marco Bagatella, Jonas Hübotter, Georg Martius 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
SLAMシステムの再現可能なベンチマークと性能診断のためのフレームワーク
Dockerで環境を統一し、データセットの摂動に対するSLAMアルゴリズムの頑健性をファジングで評価するオープンソースのベンチマーク基盤SLAMFuseを提案した。
原題: A Framework for Reproducible Benchmarking and Performance Diagnosis of SLAM Systems ／ Nikola Radulov, Yuhao Zhang, Mihai Bujanca 他
日本語で読む → - 論文物体検出画像認識
障害物認識のための革新的深層学習技術：最新検出アルゴリズムの比較研究
YOLOv5からv8までのモデルを比較し、リアルタイム障害物検出における性能を評価した。YOLOv8が最も高い精度と改善された適合率・再現率を示した。
原題: Innovative Deep Learning Techniques for Obstacle Recognition: A Comparative Study of Modern Detection Algorithms ／ Santiago Pérez, Camila Gómez, Matías Rodríguez
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
MiniTac: ロボット支援低侵襲手術における触診を強化する超小型8mm視覚ベース触覚センサ
ロボット支援低侵襲手術用に、8mm径の超小型視覚ベース触覚センサを開発した。メカノクロミック膜の色変化を内蔵カメラで捉え、表面および深部の腫瘍検出を可能にする。
原題: MiniTac: An Ultra-Compact 8 mm Vision-Based Tactile Sensor for Enhanced Palpation in Robot-Assisted Minimally Invasive Surgery ／ Wanlin Li, Zihang Zhao, Leiyao Cui 他
日本語で読む → - 論文ヒューマノイド全身制御ロボティクス
HOVER: ヒューマノイドのための汎用全身制御ニューラルコントローラ
全身の運動模倣を共通の抽象表現として活用し、ナビゲーションや卓上操作など複数の制御モードを単一の方策に蒸留統合したヒューマノイド全身コントローラを提案した。
原題: HOVER: Versatile Neural Whole-Body Controller for Humanoid Robots ／ Tairan He, Wenli Xiao, Toru Lin 他
日本語で読む → - 論文動作計画ロボティクス
ロボティクスにおける動作計画：サンプリングベースプランナのレビュー
サンプリングベースの動作計画アルゴリズムの現状と課題を概観し、代表的な10手法の設計と評価を多様なシナリオで分析したレビュー論文。
原題: Motion Planning for Robotics: A Review for Sampling-based Planners ／ Liding Zhang, Kuanqi Cai, Zewei Sun 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
物体指向型報酬による人間とロボットの器用さのギャップの橋渡し
人間の動画から物体の軌道を抽出して報酬を計算し、多指ロボットハンドのポリシーをオンライン微調整する手法HuDORを提案。
原題: Bridging the Human to Robot Dexterity Gap through Object-Oriented Rewards ／ Irmak Guzey, Yinlong Dai, Georgy Savva 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
ウェイポイントベースのUAVミッションにおけるエネルギー最適計画：最短距離は最小エネルギーを意味するか？
マルチロータUAVの3次元ミッションにおいて、ウェイポイントの訪問順序をエネルギー消費最小化の観点から最適化し、従来の距離最小化（巡回セールスマン問題）とは最大95%のケースで異なる解となることを示した研究。
原題: Energy-Optimal Planning of Waypoint-Based UAV Missions -- Does Minimum Distance Mean Minimum Energy? ／ Nicolas Michel, Ayush Patnaik, Zhaodan Kong 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 → - 論文模倣学習ロボティクス
大規模モデルによるキーポイント抽象化を用いた物体相対模倣学習
大規模視覚言語モデルを活用してタスクに関連し物体間で一貫したキーポイントを自動生成し、少数の実演データから物体姿勢や視点の変化に頑健な模倣学習を実現するフレームワークKALMを提案。
原題: Keypoint Abstraction using Large Models for Object-Relative Imitation Learning ／ Xiaolin Fang, Bo-Ruei Huang, Jiayuan Mao 他
日本語で読む → - 論文ニューロモルフィック/イベントカメラロボティクス
Loihiチップによる完全非同期ニューロモルフィック知覚を用いた移動ロボットの回避制御
イベントカメラ・スパイキングニューラルネット・Intel Loihiを統合し、イベントを到着ごとに非同期処理するパラダイムを提案。移動ロボットの回避タスクでフレームベース手法より頑健かつ低消費電力であることを示した。
原題: Fully Asynchronous Neuromorphic Perception for Mobile Robot Dodging with Loihi Chips ／ Junjie Jiang, Delei Kong, Chenming Hu 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
自由領域の木構造を用いた混雑・未知環境でのロボットナビゲーション
自由領域の木構造をオンラインで構築し、狭い通路を含む混雑・未知環境でロボットの形状を考慮した経路計画を行うナビゲーションフレームワークを提案。
原題: FRTree Planner: Robot Navigation in Cluttered and Unknown Environments with Tree of Free Regions ／ Yulin Li, Zhicheng Song, Chunxin Zheng 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
選好整合拡散プランナによる四足歩行制御
報酬ラベルなしの専門家データで拡散プランナをオフライン学習し、弱い選好ラベリングを用いたオンライン強化学習でロバスト性を高め、四足歩行の速度追従と実機ゼロショット転移を実現した。
原題: Preference Aligned Diffusion Planner for Quadrupedal Locomotion Control ／ Xinyi Yuan, Zhiwei Shang, Zifan Wang 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
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 → - 論文マニピュレーションロボティクス
アフォーダンス領域と人間のデモンストレーションに基づく両手動作モデルの学習
物体のアフォーダンス領域間の空間制約を人間のデモから抽出し、両手操作の動作モデルを学習する手法を提案。注ぐ・こねるタスクのシミュレーションで評価した。
原題: Learning Spatial Bimanual Action Models Based on Affordance Regions and Human Demonstrations ／ Björn S. Plonka, Christian Dreher, Andre Meixner 他
日本語で読む → - 論文知覚データセットロボティクス
M2P2: 極低照度環境でのオフロード移動のためのマルチモーダル受動知覚データセット
LiDARや可視光カメラが使えない極低照度・無光環境でのオフロード自律移動を可能にするため、熱・イベント・ステレオRGBカメラとGPS・IMU・LiDARを組み合わせたマルチモーダル受動知覚データセットを構築し、受動知覚のみでの移動可能性を示した。
原題: M2P2: A Multi-Modal Passive Perception Dataset for Off-Road Mobility in Extreme Low-Light Conditions ／ Aniket Datar, Anuj Pokhrel, Mohammad Nazeri 他
日本語で読む → - 論文位置認識ロボティクス
サンプル空間が重要な理由：LiDAR位置認識のためのキーフレームサンプリング最適化
LiDAR位置認識において、記述子特徴空間で冗長性を抑えつつ重要な情報を保持するキーフレームサンプリング手法を提案し、屋内から屋外までパラメータ調整なしで適応可能で、ループ閉じ込み検出時間とメモリを削減した。
原題: Why Sample Space Matters: Keyframe Sampling Optimization for LiDAR-based Place Recognition ／ Nikolaos Stathoulopoulos, Vidya Sumathy, Christoforos Kanellakis 他
日本語で読む → - 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 → - 論文マニピュレーションロボティクス
ガウススプラッティングによる粒状体操作のための視覚的モデル予測制御
シーンをガウススプラッティングで表現し、その上で視覚的ダイナミクスモデルを学習してモデル予測制御を行うことで、豆やナッツなどの粒状体の山を効率的に操作する手法を提案した。
原題: Gaussian Splatting Visual MPC for Granular Media Manipulation ／ Wei-Cheng Tseng, Ellina Zhang, Krishna Murthy Jatavallabhula 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 → - 論文深度推定ロボティクス
レーダーと視覚の融合：移動ロボットのための単眼メトリック深度予測の堅牢化
低コストのミリ波レーダー計測を単眼深度推定モデルの入力に組み込み、産業・屋外環境での深度予測精度とロバスト性を向上させた。さらにフォトグラメトリデータからレーダー観測を模擬する学習データセット合成手法を提案。
原題: Radar Meets Vision: Robustifying Monocular Metric Depth Prediction for Mobile Robotics ／ Marco Job, Thomas Stastny, Tim Kazik 他
日本語で読む → - 論文安全自律航行ロボティクス
適応制御と到達可能性解析による無人水上艇の安全な自律航行
モデル参照適応制御と移動ホライズン推定を用いた到達可能性解析を組み合わせ、外乱下でも無人水上艇の軌道追従とリアルタイム安全認証を実現した。
原題: Safe Autonomy for Uncrewed Surface Vehicles Using Adaptive Control and Reachability Analysis ／ Karan Mahesh, Tyler M. Paine, Max L. Greene 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
RM4D: 次元削減による6/7軸ロボットアーム共通の到達可能性・逆到達可能性マップ
6/7軸アームの共通構造を利用して作業空間の離散化を6次元から4次元に削減し、順方向・逆方向の両クエリを単一の4次元データ構造で扱えるコンパクトな到達可能性マップを提案した。
原題: RM4D: A Combined Reachability and Inverse Reachability Map for Common 6-/7-axis Robot Arms by Dimensionality Reduction to 4D ／ Martin Rudorfer
日本語で読む → - 論文モーション生成cs.GR
時空間制御によるリアルタイム多様モーション補間
キネマティックキャラクタの多様な補間モーションを生成するデータ駆動フレームワークを提案し、時間や経路、スタイルなどの条件を注入して時空間制御を細かく行えるようにした。
原題: Real-time Diverse Motion In-betweening with Space-time Control ／ Yuchen Chu, Zeshi Yang
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