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: 2024/9/26 / 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 →- 論文オフライン強化学習/表現学習/視覚的妨害物機械学習
DMC-VB:視覚的妨害物を含む制御のための表現学習ベンチマーク
視覚的妨害物がある環境でのオフライン強化学習エージェントの頑健性を評価するための大規模データセットとベンチマークを提案し、事前学習済み表現が政策学習に寄与しないことや状態と画素観測の間の表現ギャップを明らかにした。
原題: DMC-VB: A Benchmark for Representation Learning for Control with Visual Distractors / Joseph Ortiz, Antoine Dedieu, Wolfgang Lehrach 他
日本語で読む → - 論文選好ベース強化学習機械学習
多種類選好学習:等価選好を活用した選好ベース強化学習
人間の等価選好も学習に取り入れることで、選好ベース強化学習のフィードバック効率を向上させる手法を提案し、複数のタスクで有効性を検証した。
原題: Multi-Type Preference Learning: Empowering Preference-Based Reinforcement Learning with Equal Preferences / Ziang Liu, Junjie Xu, Xingjiao Wu 他
日本語で読む → - 論文強化学習機械学習
暗黙的再パラメータ化勾配によるベータ方策を用いたSoft Actor-Critic
暗黙的再パラメータ化勾配を利用して、ベータ分布を方策に用いたSoft Actor-Criticを実現し、ロボット歩行タスクで従来の正規分布方策より優れることを示した。
原題: Soft Actor-Critic with Beta Policy via Implicit Reparameterization Gradients / Luca Della Libera
日本語で読む → - 論文モデル予測制御math.OC
非線形モデル予測制御のための時間並列ニュートン法
制約付き非線形最適化問題に対し、時間並列な二次解法を開発し、計画ホライズンに対して対数的な計算時間スケーリングを実現した。
原題: A Parallel-in-Time Newton's Method for Nonlinear Model Predictive Control / Casian Iacob, Hany Abdulsamad, Simo Särkkä
日本語で読む → - 論文制御/安全フィルタロボティクス
ロボティクス向け微分可能予測制御:データ駆動型予測安全フィルタアプローチ
微分可能予測制御(DPC)の安全性保証の欠如を解決するため、相対次数に基づくシステム分解と、訓練データから安全集合を生成するイベントトリガ型予測安全フィルタを提案し、クアッドコプタでMPC並みの性能と最大3桁の計算時間削減を実証した。
原題: Differentiable Predictive Control for Robotics: A Data-Driven Predictive Safety Filter Approach / John Viljoen, Wenceslao Shaw Cortez, Jan Drgona 他
日本語で読む → - 論文制御/適応ロボティクス
極限適応を実現する学習ベースのクアッドコプター制御器
模倣学習と強化学習を組み合わせ、機体パラメータをセンサ履歴から推定することで、質量・サイズ・アクチュエータ性能が大きく異なるクアッドコプターに適応する低レベル制御器を開発した。
原題: A Learning-based Quadcopter Controller with Extreme Adaptation / Dingqi Zhang, Antonio Loquercio, Jerry 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
能動視覚こそが全てかもしれない:双腕ロボットマニピュレーションにおける能動視覚の探求
模倣学習に能動視覚を導入し、ロボットが人間の実演からカメラ視点を動的に変える方策を学習する双腕テレオペレーションシステムAV-ALOHAを提案し、実世界とシミュレーションで有効性を検証した。
原題: Active Vision Might Be All You Need: Exploring Active Vision in Bimanual Robotic Manipulation / Ian Chuang, Andrew Lee, Dechen Gao 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションAI
HM3D-OVON: オープンボキャブラリ物体目標ナビゲーションのデータセットとベンチマーク
HM3DSemを基に379カテゴリ・1.5万以上の物体注釈を備えた大規模ObjectNavベンチマークを構築し、自由記述の言語で指定された任意物体を探索するオープンボキャブラリナビゲーション手法を評価・比較した。
原題: HM3D-OVON: A Dataset and Benchmark for Open-Vocabulary Object Goal Navigation / Naoki Yokoyama, Ram Ramrakhya, Abhishek Das 他
日本語で読む → - 論文画像処理画像認識
べき関数による画像トーン二分性のモデリング
べき関数を用いて画像の照明の二分性を表現する新しい数理モデルを提案し、低コントラスト画像からの情報抽出や画像強調への有効性を示した。
原題: Modeling Image Tone Dichotomy with the Power Function / Axel Martinez, Gustavo Olague, Emilio Hernandez
日本語で読む → - 論文sim2realastro-ph.IM
高性能な月着陸シミュレーション
月面着陸のための視覚センサーアルゴリズム開発に使われる、レイトレーシングベースの高精度シミュレータSurRenderを紹介し、20m解像度の月全球モデルをリアルタイム描画できることを示した。
原題: High performance Lunar landing simulations / Jérémy Lebreton, Roland Brochard, Nicolas Ollagnier 他
日本語で読む → - 論文義手/触覚フィードバックロボティクス
多感覚フィードバックと連続制御を組み合わせた義手の身体的・心理的効果の検討
筋電義手において、連続的な位置制御と触覚フィードバックを組み合わせた閉ループ制御を実装し、健常者28名と上肢欠損者10名を対象に身体的・心理的効果を評価した。
原題: Examining the physical and psychological effects of combining multimodal feedback with continuous control in prosthetic hands / Digby Chappell, Zeyu Yang, Angus B. Clark 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
MoDex:神経内部モデル学習による高次元巧みな制御の計画
人間の内部モデルに着想を得て、手の動力学を学習するニューラルネットワークと双方向計画を組み合わせ、シミュレーションと実世界で巧みな手の制御を実現するフレームワークを提案。
原題: MoDex: Planning High-Dimensional Dexterous Control via Learning Neural Internal Models / Tong Wu, Shoujie Li, Chuqiao Lyu 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
フロンティア・シェパーディング:大規模探索のための生物に着想を得たマルチロボットフレームワーク
牧羊犬が羊の群れを誘導する行動を模倣し、フロンティアを羊の群れ、ロボットを牧羊犬として扱うことで、大規模環境を効率的に探索するマルチロボット手法を提案した。シミュレーションと実機実験で有効性を示した。
原題: Frontier Shepherding: A Bio-inspired Multi-robot Framework for Large-Scale Exploration / John Lewis, Meysam Basiri, Pedro U. Lima
日本語で読む → - 論文探査ロボティクス
MapEx: 地図予測に基づく確率的情報利得を用いた屋内構造探査
観測情報から複数の予測地図を生成し、その分散と可視領域を考慮して確率的な情報利得を推定することで、屋内環境を効率的に探索するフレームワークを提案した。
原題: MapEx: Indoor Structure Exploration with Probabilistic Information Gain from Global Map Predictions / Cherie Ho, Seungchan Kim, Brady Moon 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
人間介入ベース強化学習によるロボット消化器内視鏡の安全ナビゲーション
専門家の介入を取り入れたPPOフレームワークHI-PPOを提案し、消化管内でのロボット内視鏡ナビゲーションの安全性と効率を向上させた。
原題: Safe Navigation for Robotic Digestive Endoscopy via Human Intervention-based Reinforcement Learning / Min Tan, Yushun Tao, Boyun Zheng 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
SplatSim: ガウススプラッティングによるRGBマニピュレーションポリシーのゼロショットSim2Real転移
シミュレータの描画にガウススプラッティングを採用し、フォトリアルな合成データでRGBベースのマニピュレーションポリシーを学習、実機へゼロショットで転移させて平均86.25%の成功率を達成した。
原題: SplatSim: Zero-Shot Sim2Real Transfer of RGB Manipulation Policies Using Gaussian Splatting / Mohammad Nomaan Qureshi, Sparsh Garg, Francisco Yandun 他
日本語で読む → - 論文車輪移動/sim2realロボティクス
AnyCar to Anywhere: 俊敏で適応的な移動のための汎用ダイナミクスモデル学習
様々な車輪型ロボットの俊敏な制御に向け、複数のシミュレータを統合して学習したTransformerベースの汎用ダイナミクスモデルを提案し、実機で専門モデルを最大54%上回る性能を示した。
原題: AnyCar to Anywhere: Learning Universal Dynamics Model for Agile and Adaptive Mobility / Wenli Xiao, Haoru Xue, Tony Tao 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
生成期待を用いた閉ループ視覚運動制御によるロボットマニピュレーション
テキスト条件付き動画拡散モデルで視覚計画を生成し、誤差を定量化する埋め込み空間とフィードバック制御器を組み合わせて、長期的なロボット操作を閉ループで適応制御するフレームワークCLOVERを提案した。
原題: Closed-Loop Visuomotor Control with Generative Expectation for Robotic Manipulation / Qingwen Bu, Jia Zeng, Li Chen 他
日本語で読む → - 論文3D再構成ロボティクス
AIR-Embodied: 具現化大規模言語モデルによる効率的な能動的3DGSインタラクション・再構成フレームワーク
具現化AIエージェントとマルチモーダル大規模言語モデルを統合し、視点選択とインタラクションを閉ループ推論で計画することで、能動的な3Dガウシアンスプラッティング再構成の効率と品質を向上させるフレームワークを提案。
原題: AIR-Embodied: An Efficient Active 3DGS-based Interaction and Reconstruction Framework with Embodied Large Language Model / Zhenghao Qi, Shenghai Yuan, Fen Liu 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
E2Map: 言語モデルを用いた自己内省的ロボットナビゲーションのための経験・感情マップ
ロボットが実環境での経験と感情的反応をマップに統合し、言語モデルによる初期計画を一度の経験で修正することで、確率的環境でのナビゲーション性能を向上させる手法を提案。
原題: E2Map: Experience-and-Emotion Map for Self-Reflective Robot Navigation with Language Models / Chan Kim, Keonwoo Kim, Mintaek Oh 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
SPAQ-DL-SLAM: リソース制約のある組み込みプラットフォーム向け深層学習SLAMの最適化
深層学習SLAMのDROID-SLAMに構造的プルーニングと8bit量子化を適用し、計算量とモデルサイズを削減しつつ精度を向上させた。
原題: SPAQ-DL-SLAM: Towards Optimizing Deep Learning-based SLAM for Resource-Constrained Embedded Platforms / Niraj Pudasaini, Muhammad Abdullah Hanif, Muhammad Shafique
日本語で読む → - 論文全身制御ロボティクス
脚式ロボットによる全身エンドエフェクタ姿勢追従
不整地を歩行する四脚ロボットとアームの全身強化学習により、広い作業空間でエンドエフェクタの位置と姿勢を高精度に追従させる手法を提案した。
原題: Whole-body End-Effector Pose Tracking / Tifanny Portela, Andrei Cramariuc, Mayank Mittal 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
非ランバート環境における物理ベースのフォトメトリックバンドル調整
非拡散反射を含む実環境でカメラ姿勢と3D形状を高精度に推定するため、材質・照明・光路に基づく物理的重みを導入したフォトメトリックバンドル調整法を提案し、非ランバートシーンのSLAM用データセットも構築した。
原題: Physically-Based Photometric Bundle Adjustment in Non-Lambertian Environments / Lei Cheng, Junpeng Hu, Haodong Yan 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
GRACE: LLMと人間の説明を活用した社会的に適切なロボット行動の生成
LLMの常識知識と人間の説明を双方向の生成ネットワークで統合し、社会的規範と個人の好みに沿ったロボット行動を生成・説明する手法を提案。
原題: GRACE: Generating Socially Appropriate Robot Actions Leveraging LLMs and Human Explanations / Fethiye Irmak Dogan, Umut Ozyurt, Gizem Cinar 他
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
緊急自動運転車両のための俊敏な意思決定と安全クリティカルな動作計画
救急車などの緊急自動運転車両が密集交通環境で安全性を確保しつつ効率的に走行するための、統合的な意思決定と動作計画システムを提案した論文。
原題: Agile Decision-Making and Safety-Critical Motion Planning for Emergency Autonomous Vehicles / Yiming Shu, Jingyuan Zhou, Fu Zhang
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
ステレオビジョンとSLAMを統合した物体の奥行きとサイズの推定
LiDARが苦手とする半透明・非実体物体や標識を補完するため、ステレオビジョンで物体を検出し、機械学習で奥行きとサイズを高精度に推定してSLAMに統合する手法を提案した。
原題: Object Depth and Size Estimation using Stereo-vision and Integration with SLAM / Layth Hamad, Muhammad Asif Khan, Amr Mohamed
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
LLMの身体的・社会的グラウンディングへのロードマップ
LLMとロボットの融合において、言語の意味理解に必要な身体的・時間的・社会的要素を整理し、グラウンディングへの道筋を示したロードマップ論文。
原題: A Roadmap for Embodied and Social Grounding in LLMs / Sara Incao, Carlo Mazzola, Giulia Belgiovine 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
四足歩行ロボットによる視覚支援果実収穫のための階層的三腕計画
3本腕の四足ロボットLocoHarv-3を開発し、遠隔操作と学習ベースの視覚認識を統合した階層的三腕計画法で、衝突のない軌道による自動果実収穫を実現した。
原題: Hierarchical Tri-manual Planning for Vision-assisted Fruit Harvesting with Quadrupedal Robots / Zhichao Liu, Jingzong Zhou, Konstantinos Karydis
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
限られた検出範囲で飛行するクアッドロータ群の安全な衝突回避のための分散非線形モデル予測制御
検出・通信範囲に制限がある複数クアッドロータの安全な協調飛行のため、指数制御バリア関数を組み込んだ分散非線形モデル予測制御を提案し、安全性を保つ最小検出範囲を示して実機検証した。
原題: Decentralized Nonlinear Model Predictive Control for Safe Collision Avoidance in Quadrotor Teams with Limited Detection Range / Manohari Goarin, Guanrui Li, Alessandro Saviolo 他
日本語で読む → - 論文SLAM/状態推定ロボティクス
密結合LiDAR慣性オドメトリのための同変フィルタ
LiDARとIMUを密結合した姿勢推定において、同変フィルタ(EqF)を用いることで線形化誤差を抑え、従来のEKFや不変カルマンフィルタより高精度でロバストな状態推定を実現した。
原題: Equivariant Filter for Tightly Coupled LiDAR-Inertial Odometry / Anbo Tao, Yarong Luo, Chunxi Xia 他
日本語で読む →