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: 2024/9/1 / 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 →- 論文自動運転ロボティクス
能動的知覚による遮蔽対応意思決定の学習
強化学習と予測を統合したPad-AIフレームワークを提案し、動的・静的遮蔽環境での自動運転意思決定を効率的に学習する。
原題: Learning Occlusion-aware Decision-making from Agent Interaction via Active Perception / Jie Jia, Yiming Shu, Zhongxue Gan 他
日本語で読む → - 論文タスクプランニングロボティクス
ニューロシンボリック言語モデルと多段階ゴール分解による高速かつ高精度なタスクプランニング
LLMで複雑なタスクをサブゴールに分解し、各サブゴールの複雑さに応じて記号プランナかMCTSベースのLLMプランナを使い分けることで、計画時間を短縮しつつ成功率を高めるニューロシンボリック手法を提案した。
原題: Fast and Accurate Task Planning using Neuro-Symbolic Language Models and Multi-level Goal Decomposition / Minseo Kwon, Yaesol Kim, Young J. Kim
日本語で読む → - 論文人間-ロボット協調ロボティクス
人間-ロボットチームにおける協調運動と信頼形成
人間と2台のロボットによるチーム実験で、身体運動の同期と自己申告の信頼変化の相関を分析し、協調ダイナミクスが信頼構築・維持に関与することを示した。
原題: Co-Movement and Trust Development in Human-Robot Teams / Nicola Webb, Sanja Milivojevic, Mehdi Sobhani 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
都市走行のための模倣学習と最適化を統合したハイブリッド動作プランナ
MLPで人間らしい軌道を生成し、最適化で運動学的制約と衝突回避を満たすよう修正するハイブリッドプランナを提案し、実車でも検証した。
原題: Hybrid Imitation-Learning Motion Planner for Urban Driving / Cristian Gariboldi, Matteo Corno, Beng Jin
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
素材が鍵:生体模倣材料の機能的優位性をシミュレーション跳躍ロボットで探る
跳躍ロボットの脚に密度や弾性率の勾配を持つ生体模倣材料をシミュレーションで適用し、均質なステンレス鋼と比べて追従誤差や消費電力が低減することを示した。
原題: Materials Matter: Investigating Functional Advantages of Bio-Inspired Materials via Simulated Robotic Hopping / Andrew K. Schulz, Ayah G. Ahmad, Maegan Tucker
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
金のスニッチを追いかけて:マルチエージェント強化学習によるマルチドローンの時間最適運動計画
マルチエージェント強化学習とソフト衝突回避機構を組み合わせ、機体上の計算だけで複数ドローンの時間最適飛行を実現した研究。
原題: Dashing for the Golden Snitch: Multi-Drone Time-Optimal Motion Planning with Multi-Agent Reinforcement Learning / Xian Wang, Jin Zhou, Yuanli Feng 他
日本語で読む → - 論文飛行制御ロボティクス
未知のアクチュエータとセンサ構成を持つクアッドロータの飛行
IMUの位置・回転、モータ推力方向などを投げ上げ実験から推定し、未知の構成でも安定飛行を可能にする手法を提案。
原題: Flying a Quadrotor with Unknown Actuators and Sensor Configuration / Till M. Blaha, Ewoud J. J. Smeur, Bart D. W. Remes 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
インフラ不要なUWBによる能動的相对位置推定
UWBセンサをロボットに直接搭載し、相手ロボットの位置推定誤差を最小化するように自機の位置を能動的に調整する強化学習制御器を提案した。
原題: Infrastructure-less UWB-based Active Relative Localization / Valerio Brunacci, Alberto Dionigi, Alessio De Angelis 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
GravMAD: 接地された空間価値マップによる汎用3Dマニピュレーションのための行動拡散
言語指示をサブゴールに分解し、基盤モデルと拡散方策を組み合わせて未知の3D操作タスクへの汎化を実現した手法。
原題: GravMAD: Grounded Spatial Value Maps Guided Action Diffusion for Generalized 3D Manipulation / Yangtao Chen, Zixuan Chen, Junhui Yin 他
日本語で読む → - 論文手術自動化/強化学習ロボティクス
SurgIRL: 増分強化学習による手術自動化の生涯学習
手術タスクを段階的に学習・再利用する増分強化学習フレームワークSurgIRLを提案し、知識を活用するKIAN-ACEで複数タスクの自動化を効率化した。
原題: SurgIRL: Towards Life-Long Learning for Surgical Automation by Incremental Reinforcement Learning / Yun-Jie Ho, Zih-Yun Chiu, Yuheng Zhi 他
日本語で読む → - 論文視点最適化ロボティクス
ViewActive: 単一画像からの能動的視点最適化
1枚の2D画像から3D視点品質場を予測し、ロボットが最適な観測視点を能動的に選べるようにする軽量ネットワークを提案。
原題: ViewActive: Active viewpoint optimization from a single image / Jiayi Wu, Xiaomin Lin, Botao He 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
DynORecon: ナビゲーションのための動的物体再構成
Dynamic SLAMの運動推定を活用し、動く物体の3D再構成と自由空間推定を同時に行うシステムを提案。約20FPSで動作し、約10cmの精度で動的物体を再構成できる。
原題: DynORecon: Dynamic Object Reconstruction for Navigation / Yiduo Wang, Jesse Morris, Lan Wu 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
拡散モデルと運動学的制約勾配誘導による多様なロボット打撃動作の学習
拡散モデルと運動学的制約勾配誘導(KCGG)を組み合わせ、オフラインで制約を守りつつ多様な打撃動作を生成する手法を提案し、エアホッケーと卓球で模倣学習を上回る性能を示した。
原題: Learning Diverse Robot Striking Motions with Diffusion Models and Kinematically Constrained Gradient Guidance / Kin Man Lee, Sean Ye, Qingyu Xiao 他
日本語で読む → - 論文動作計画ロボティクス
ロボット動作計画のための省メモリ代数的手法
インフラ点検や手術支援などの経路計画をグラフ点検問題として捉え、代数的手法(回路の単項式検出・復元)によりメモリ効率の良い動作計画アルゴリズムを構築・評価した論文。
原題: A Space-Efficient Algebraic Approach to Robotic Motion Planning / Matthias Bentert, Daniel Coimbra Salomao, Alex Crane 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
1枚の地図で全部見つける:ゼロショット多物体ナビゲーションのためのリアルタイムオープンボキャブラリマッピング
ロボットが過去の探索で得た情報を再利用できるオープンボキャブラリ特徴マップを構築し、確率的意味更新で誤りを抑えつつ複数物体を効率的に探索する手法を提案。実機でもリアルタイム動作し、単一・複数物体ナビゲーションで既存手法を上回る。
原題: One Map to Find Them All: Real-time Open-Vocabulary Mapping for Zero-shot Multi-Object Navigation / Finn Lukas Busch, Timon Homberger, Jesús Ortega-Peimbert 他
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
対話型自動運転のための推論型マルチエージェント行動トポロジー
マルチエージェントの将来軌道からブレイド理論に基づく行動トポロジー(BeTop)を抽出し、予測と計画の一貫性を高める学習フレームワークBeTopNetを提案した。
原題: Reasoning Multi-Agent Behavioral Topology for Interactive Autonomous Driving / Haochen Liu, Li Chen, Yu Qiao 他
日本語で読む → - 論文安全強化学習機械学習
安全強化学習における安全な探索の再検討
安全強化学習の安全性評価に「連続コストの期待最大値(EMCC)」という新指標を導入し、探索中の危険度をより適切に評価できるようにした。
原題: Revisiting Safe Exploration in Safe Reinforcement learning / David Eckel, Baohe Zhang, Joschka Bödecker
日本語で読む → - 論文地図構築ロボティクス
地図なし自動運転のためのベクター化地図構築におけるオンライン時間融合
自動運転でHDマップへの依存を減らすため、車載センサから得た複数フレームの道路標示検出を時間方向に融合し、一貫性のあるベクター化地図をオンラインで構築するシステムを提案した。
原題: Online Temporal Fusion for Vectorized Map Construction in Mapless Autonomous Driving / Jiagang Chen, Liangliang Pan, Shunping Ji 他
日本語で読む → - 論文言語インターフェースロボティクス
Word2Wave: 言語駆動による海洋ロボットの効率的な海底ミッションプログラミング
音声やテキストからAUVのミッションを自動生成する言語インターフェースを開発し、従来の商用インターフェースより10倍以上速く直感的にプログラムできることを示した。
原題: Word2Wave: Language Driven Mission Programming for Efficient Subsea Deployments of Marine Robots / Ruo Chen, David Blow, Adnan Abdullah 他
日本語で読む → - 論文自動運転計画ロボティクス
Lab2Car: 実験的プランナーを複雑な実環境に展開するための汎用ラッパー
任意の運動プランナーが出す軌道のスケッチを、安全で快適かつ動的に実行可能な軌道に変換する最適化ベースのラッパーを提案し、ラスベガスの自動運転車でMLプランナーと古典的プランナーを実環境展開して有効性を示した。
原題: Lab2Car: A Versatile Wrapper for Deploying Experimental Planners in Complex Real-world Environments / Marc Heim, Francisco Suarez-Ruiz, Ishraq Bhuiyan 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
REBEL: マルチヒューマン・マルチロボットチームの初期タスク割り当てのためのルールベースと経験強化学習を統合したLLMフレームワーク
複数人・複数ロボットのチーム編成において、LLMの推論をルールベースと経験強化で補助し、ユーザ選好や動的なチーム構成変化に対応する初期タスク割り当て手法を提案した。
原題: REBEL: Rule-based and Experience-enhanced Learning with LLMs for Initial Task Allocation in Multi-Human Multi-Robot Teaming / Arjun Gupte, Ruiqi Wang, Vishnunandan L. N. Venkatesh 他
日本語で読む → - 論文敵対的攻撃画像認識
身体性視覚ナビゲーションにおける物理的に実現可能な敵対的攻撃に向けて
物体に貼る敵対的パッチの不透明度とテクスチャを学習し、多視点で有効かつ目立たない攻撃を実現してナビゲーション成功率を平均22.39%低下させた。
原題: Towards Physically Realizable Adversarial Attacks in Embodied Vision Navigation / Meng Chen, Jiawei Tu, Chao Qi 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
実機ヒューマノイドの全身MPCのための階層学習フレームワーク
実機ヒューマノイドの全身モデル予測制御におけるsim-to-realギャップと計算負荷を、生物に着想を得た3層の階層学習で解決し、多様な動きの生成を可能にした。
原題: Hierarchical Learning Framework for Whole-Body Model Predictive Control of a Real Humanoid Robot / Koji Ishihara, Hiroaki Gomi, Jun Morimoto
日本語で読む → - 論文タスク・動作計画ロボティクス
大規模言語モデルによる物体レベル計画のブートストラップ
大規模言語モデルから物体状態の高レベル変化を表す計画スキーマを抽出し、タスク・動作計画(TAMP)のブートストラップに活用する手法を提案。シミュレーションでのピック・アンド・プレース作業で既存手法を大きく上回る性能を示した。
原題: Bootstrapping Object-level Planning with Large Language Models / David Paulius, Alejandro Agostini, Benedict Quartey 他
日本語で読む → - 論文歩行・外骨格ロボティクス
下肢外骨格の歩行解析と制御のためのモジュラーセンサシステムの開発と検証
慣性計測装置や力センサを杖とインソールに組み込み、ファジィ論理で歩行相を推定して外骨格を制御する低コストなモジュラーシステムを開発し、3名で検証した。
原題: Development and Validation of a Modular Sensor-Based System for Gait Analysis and Control in Lower-Limb Exoskeletons / Giorgos Marinou, Ibrahima Kourouma, Katja Mombaur
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
インターネットデータを活用したロボット調理スキルの効率的獲得
インターネット上の多様なデータ(LLM、動画、オプティカルフロー)を活用し、ロボットの調理スキルにおけるテンプレート行動選択を効率化する手法を提案。16種類の調理タスクで79%の成功率を達成。
原題: Skills Made to Order: Efficient Acquisition of Robot Cooking Skills Guided by Multiple Forms of Internet Data / Mrinal Verghese, Christopher Atkeson
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
RT-1-X基盤モデルをSCARAロボットに適用する
ロボット基盤モデルRT-1-Xを訓練時に見ていないSCARAロボットに適用し、ゼロショットでは汎化しないが、デモによるファインチューニングでスキルのみが転移することを示した。
原題: Bringing the RT-1-X Foundation Model to a SCARA robot / Jonathan Salzer, Arnoud Visser
日本語で読む → - 論文VLAcs.SE
VLATest: ロボットマニピュレーションのための視覚-言語-行動モデルのテストと評価
VLAモデルを多様なシーンでテストするファジングフレームワークVLATestを提案し、7つの代表モデルの堅牢性を評価した。
原題: VLATest: Testing and Evaluating Vision-Language-Action Models for Robotic Manipulation / Zhijie Wang, Zhehua Zhou, Jiayang Song 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
StackGen: シルエットから拡散モデルで安定構造を生成
目標のシルエットに合う積み木の安定配置を拡散モデルで多様に生成し、ロボットアームで実環境での組み立てを実証した。
原題: StackGen: Generating Stable Structures from Silhouettes via Diffusion / Luzhe Sun, Takuma Yoneda, Samuel W. Wheeler 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
四足歩行のセンサ汎化のためのマスク付き感覚-時間アテンション
四足ロボットの歩行制御において、センサ入力の組み合わせが異なっても対応できるTransformerベースのマスク付きアテンション機構を提案し、欠損情報があっても状態を理解できることを示した。
原題: Masked Sensory-Temporal Attention for Sensor Generalization in Quadruped Locomotion / Dikai Liu, Tianwei Zhang, Jianxiong Yin 他
日本語で読む →