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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: 2024/9/1 ／ arXivを3時間ごとに自動収集

• 論文制御/連続体ロボットロボティクス2024/9/1

  形状制約を満たす腱駆動連続体ロボットの非線形モデル予測タスク空間制御

  腱駆動連続体ロボットの全身衝突回避のため、区分定数曲率モデルと局所フィードバックを組み合わせた非線形MPCを提案し、シミュレーションと実機で有効性を示した。

  原題: A Non-Linear Model Predictive Task-Space Controller Satisfying Shape Constraints for Tendon-Driven Continuum Robots ／ Maximillian Hachen, Chengnan Shentu, Sven Lilge 他

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• 論文自律航行ロボティクス2024/9/1

  氷海域における船舶と氷の相互作用予測を用いた自律航行

  船舶の動きに応じて動く氷の粗い動態を占有推定で予測する深層学習モデルを提案し、予測結果をキャッシュしてグラフ探索プランナに組み込むことで、氷との衝突を大幅に減らすリアルタイム自律航行を実現した。

  原題: Autonomous Navigation in Ice-Covered Waters with Learned Predictions on Ship-Ice Interactions ／ Ninghan Zhong, Alessandro Potenza, Stephen L. Smith

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• 論文ナビゲーションロボティクス2024/9/1

  地形とロボットの特性に適応する移動ロボットナビゲーションのためのダイナミクスモデル学習

  地形の摩擦やロボットのペイロード・摩耗などの変化に適応する確率的順ダイナミクスモデルTRADYNをメタ学習で構築し、モデル予測制御によるナビゲーション計画の性能向上を示した。

  原題: Learning a Terrain- and Robot-Aware Dynamics Model for Autonomous Mobile Robot Navigation ／ Jan Achterhold, Suresh Guttikonda, Jens U. Kreber 他

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• 論文宇宙ロボティクスロボティクス2024/9/1

  宇宙デブリ除去におけるソフトキャプチャの成功率向上：深層強化学習と触覚フィードバックの活用

  自由浮遊する宇宙デブリへのソフトキャプチャを深層強化学習で学習し、触覚センサ情報が重要であることを示した研究。

  原題: Improving Soft-Capture Phase Success in Space Debris Removal Missions: Leveraging Deep Reinforcement Learning and Tactile Feedback ／ Bahador Beigomi, Zheng H. Zhu

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• 論文ナビゲーションロボティクス2024/9/1

  ReMEmbR：ロボットナビゲーションのための長期時空間記憶の構築と推論

  ロボットが長期間のナビゲーション履歴を記憶し、時空間的な質問に答えるための検索拡張記憶システムReMEmbRを提案。NaVQAデータセットを構築し、低遅延で効果的な長期推論を実現した。

  原題: ReMEmbR: Building and Reasoning Over Long-Horizon Spatio-Temporal Memory for Robot Navigation ／ Abrar Anwar, John Welsh, Joydeep Biswas 他

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• 論文強化学習ロボティクス2024/9/1

  自然言語入力を活用した階層強化学習による捜索救助のための選択的探索と情報収集

  大規模言語モデルで人間の言語指示を強化学習の知見に変換し、階層強化学習と組み合わせて捜索救助エージェントの探索戦略を適応的に調整する手法を提案した。

  原題: Selective Exploration and Information Gathering in Search and Rescue Using Hierarchical Learning Guided by Natural Language Input ／ Dimitrios Panagopoulos, Adolfo Perrusquia, Weisi Guo

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• 論文触覚・超音波センシング画像認識2024/9/1

  前腕超音波動画スニペットと3D畳み込みニューラルネットワークによるハンドジェスチャー分類

  前腕の超音波動画を3D CNNで解析し、手の動きの時空間的特徴を捉えることでジェスチャー認識精度を98.8%まで向上させた研究。

  原題: Hand Gesture Classification Based on Forearm Ultrasound Video Snippets Using 3D Convolutional Neural Networks ／ Keshav Bimbraw, Ankit Talele, Haichong K. Zhang

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• 論文超音波センシング画像認識2024/9/1

  前腕超音波によるハンドジェスチャ分類のセッション間再現性向上：インクリメンタル学習アプローチ

  前腕の超音波画像を用いたハンドジェスチャ分類において、プローブの位置ずれによる精度低下を解決するため、複数セッションのデータでインクリメンタルなファインチューニングを行い、約10%の精度向上を実現した。

  原題: Improving Intersession Reproducibility for Forearm Ultrasound based Hand Gesture Classification through an Incremental Learning Approach ／ Keshav Bimbraw, Jack Rothenberg, Haichong K. Zhang

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• 論文自律移動ロボティクス2024/9/1

  自律的な長距離惑星表面移動における適応的意思決定の重要性

  惑星探査ローバーの長距離移動において、人間の専門家による適応的計画が果たす役割を振り返り、既存の自律移動アルゴリズムの課題を指摘し、経験からの学習や確率的な世界モデルに基づく適応的意思決定の研究の方向性を提唱した。

  原題: The Importance of Adaptive Decision-Making for Autonomous Long-Range Planetary Surface Mobility ／ Olivier Lamarre, Jonathan Kelly

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• 論文マニピュレーションロボティクス2024/9/1

  DualLQR: タスクパラメータ化模倣学習による揺れるリンゴの効率的把持

  揺れる果実を把持するため、2つの参照座標系でLQRを走らせるDualLQRを提案し、模倣学習で経路を生成。シミュレーションと実機で99%の成功率を達成。

  原題: DualLQR: Efficient Grasping of Oscillating Apples using Task Parameterized Learning from Demonstration ／ Robert van de Ven, Ard Nieuwenhuizen, Eldert J. van Henten 他

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• 論文VLAロボティクス2024/9/1

  MHRC: 大規模言語モデルによる分散型マルチ異種ロボット協調

  大規模言語モデルを活用し、移動ロボット・マニピュレーションロボット・移動マニピュレーションロボットが分散協調して探索・運搬・整理タスクを遂行するフレームワークを提案。

  原題: MHRC: Closed-loop Decentralized Multi-Heterogeneous Robot Collaboration with Large Language Models ／ Wenhao Yu, Jie Peng, Yueliang Ying 他

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• 論文VLA画像認識2024/9/1

  ReVLA: ロボット基盤モデルの視覚的ドメイン制限を回復する

  既存のロボット基盤モデルが視覚的なドメイン外シーンに弱い問題を分析し、モデルマージによる段階的バックボーン復元で視覚汎化性能を回復させる手法を提案した。

  原題: ReVLA: Reverting Visual Domain Limitation of Robotic Foundation Models ／ Sombit Dey, Jan-Nico Zaech, Nikolay Nikolov 他

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• 論文視覚オドメトリロボティクス2024/9/1

  MAC-VO: メトリクス対応共分散を用いた学習ベースステレオ視覚オドメトリ

  学習したマッチング不確かさをキーポイント選択とポーズグラフ最適化の重み付けに活用し、空間誤差と軸間相関を捉える共分散モデルを導入したステレオ視覚オドメトリ手法を提案。

  原題: MAC-VO: Metrics-aware Covariance for Learning-based Stereo Visual Odometry ／ Yuheng Qiu, Yutian Chen, Zihao Zhang 他

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• 論文深度補完ロボティクス2024/9/1

  SteeredMarigold: 大規模欠損深度マップの深度補完に向けた拡散モデルの誘導

  スパースな深度点を条件として拡散モデルを誘導し、広範囲が欠損した深度マップでもメートル法に基づく高密度深度を生成する学習不要のゼロショット深度補完手法を提案。

  原題: SteeredMarigold: Steering Diffusion Towards Depth Completion of Largely Incomplete Depth Maps ／ Jakub Gregorek, Lazaros Nalpantidis

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• 論文タスクプランニングロボティクス2024/9/1

  大規模言語モデルと構造化世界表現によるスケーラブルなタスクプランニング

  LLMの常識知識を活用して計画問題の状態空間から無関係な要素を刈り込み、大規模環境でのタスク計画を効率化する手法を提案し、家庭シミュレーションと7自由度マニピュレータで検証した。

  原題: Scalable Task Planning via Large Language Models and Structured World Representations ／ Rodrigo Pérez-Dattari, Zhaoting Li, Robert Babuška 他

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• 論文VLAロボティクス2024/9/1

  心の理論を用いた人間とロボットの協調における実用的な音声指示追従

  雑音や発音の乱れがある音声指示でも、環境の文脈と心の理論に基づく推論でロボットが実用的に従えるニューロシンボリックモデルSIFToMを提案し、シミュレーションと実環境で有効性を示した。

  原題: Pragmatic Embodied Spoken Instruction Following in Human-Robot Collaboration with Theory of Mind ／ Lance Ying, Xinyi Li, Shivam Aarya 他

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• 論文社会的調停ロボティクス2024/9/1

  ロボットによる社会的調停：拡張グループプロセスモデルを用いたグループ相互作用改善に関するスコーピングレビュー

  ロボットが意図的に行動することで人間同士のグループ相互作用を変化させる研究を体系的にレビューし、11の調停アプローチを整理した。

  原題: Social Mediation through Robots -- A Scoping Review on Improving Group Interactions through Directed Robot Action using an Extended Group Process Model ／ Thomas H. Weisswange, Hifza Javed, Manuel Dietrich 他

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• 論文自動運転ロボティクス2024/9/1

  METDrive: 時系列ガイダンスを用いたマルチモーダル端到端自動運転

  自車状態の時系列特徴を活用した時間的ガイダンスにより、知覚データの幾何特徴と統合してウェイポイント予測を行う端到端自動運転システムを提案し、CARLAベンチマークで評価した。

  原題: METDrive: Multi-modal End-to-end Autonomous Driving with Temporal Guidance ／ Ziang Guo, Xinhao Lin, Zakhar Yagudin 他

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• 論文歩行ロボティクス2024/9/1

  バリアベースのスタイル報酬を用いた多様な脚式ロボット移動の学習フレームワーク

  対数バリア関数に基づくスタイル報酬を導入し、四足・三脚・二足歩行など多様な移動モードとタスクを実現するモデルフリー強化学習フレームワークを提案した。

  原題: A Learning Framework for Diverse Legged Robot Locomotion Using Barrier-Based Style Rewards ／ Gijeong Kim, Yong-Hoon Lee, Hae-Won Park

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• 論文マニピュレーションロボティクス2024/9/1

  把持計画のための視覚的関係推論の現代的アプローチ

  散らかった場面での把持計画に向け、物体検出と空間関係の隣接行列を同時に生成するTransformerベースのD3Gモデルと、最大35物体を含む新ベンチマークD3GDを提案した。

  原題: A Modern Take on Visual Relationship Reasoning for Grasp Planning ／ Paolo Rabino, Tatiana Tommasi

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• 論文触覚ロボティクス2024/9/1

  触覚ニューラル逆レンダリング

  触覚信号のみから生成モデルを用いて物体の局所3D表現を再構成し、姿勢推定と不確かさの定量化を可能にする手法を提案。

  原題: Tactile Neural De-rendering ／ Jose A. Eyzaguirre, Miquel Oller, Nima Fazeli

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• 論文群制御制御2024/9/1

  性能を考慮した自己構成マルチエージェントネットワーク：同時調整とネットワーク設計のための分散サブモジュラーアプローチ

  マルチエージェントネットワークが通信トポロジーを自己構成し、スケーラビリティと最適性のトレードオフを調整する分散アルゴリズムAnacondaを提案。

  原題: Performance-Aware Self-Configurable Multi-Agent Networks: A Distributed Submodular Approach for Simultaneous Coordination and Network Design ／ Zirui Xu, Vasileios Tzoumas

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• 論文キャリブレーションロボティクス2024/9/1

  iKalibr-RGBD: 連続時間速度推定によるRGBD向けターゲット不要な視覚慣性時空間キャリブレーション

  RGBDカメラとIMUの時空間キャリブレーションを、人工ターゲットなしで高効率に行う手法を提案。深度情報を活用した自己速度推定により、従来の姿勢推定ベースの手法より計算コストを大幅に削減した。

  原題: iKalibr-RGBD: Partially-Specialized Target-Free Visual-Inertial Spatiotemporal Calibration For RGBDs via Continuous-Time Velocity Estimation ／ Shuolong Chen, Xingxing Li, Shengyu Li 他

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• 論文模倣学習ロボティクス2024/9/1

  DynaMo: 視覚運動制御のためのドメイン内ダイナミクス事前学習

  専門家のデモンストレーションのみを用いて、潜在空間での逆ダイナミクスモデルと順ダイナミクスモデルを自己教師あり学習し、視覚表現を獲得する手法を提案。模倣学習の性能を向上させる。

  原題: DynaMo: In-Domain Dynamics Pretraining for Visuo-Motor Control ／ Zichen Jeff Cui, Hengkai Pan, Aadhithya Iyer 他

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• 論文SLAMロボティクス2024/9/1

  スマホを回す作業にさよなら：SLAM中の磁力計キャリブレーション

  事前地図なしでSLAMを行いながら磁力計のバイアスを同時推定する因子化パーティクルフィルタを提案し、スマホとロボットのデータで手動キャリブレーションに匹敵する精度を実証した。

  原題: Saying goodbyes to rotating your phone: Magnetometer calibration during SLAM ／ Ilari Vallivaara, Yinhuan Dong, Tughrul Arslan

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• 論文キャリブレーションロボティクス2024/9/1

  MFCalib: マルチ特徴エッジに基づくターゲットレス環境でのLiDAR-カメラ単一ショット自動外部キャリブレーション

  ターゲット不要の環境で、LiDARとRGBカメラの外部キャリブレーションを1回のデータ取得で自動的に行う手法を提案。深度連続・不連続エッジと輝度不連続エッジを組み合わせ、LiDARビームモデルでエッジ膨張を抑制し、高精度なキャリブレーションを実現した。

  原題: MFCalib: Single-shot and Automatic Extrinsic Calibration for LiDAR and Camera in Targetless Environments Based on Multi-Feature Edge ／ Tianyong Ye, Wei Xu, Chunran Zheng 他

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• 論文飛行制御ロボティクス2024/9/1

  ピクセルから行動へ：狭い隙間を通過する全身制御

  強化学習とオンライン観測空間蒸留により、ピクセル入力からマルチロータの全身制御で狭い隙間を通過する飛行スキルを獲得する手法を提案。

  原題: Whole-Body Control Through Narrow Gaps From Pixels To Action ／ Tianyue Wu, Yeke Chen, Tianyang Chen 他

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• 論文人工筋/ソフトアクチュエータロボティクス2024/9/1

  筋骨格拮抗関節の全可動域を実現する伸縮可能な電気油圧人工筋

  伸縮しない電気油圧ソフトアクチュエータと静電クラッチを拮抗配置に組み合わせ、収縮と伸展の両方を可能にする人工筋システムを開発した。同期制御により最大3.2Hzで滑らかな動作と全可動域を実現した。

  原題: Stretchable Electrohydraulic Artificial Muscle for Full Motion Ranges in Musculoskeletal Antagonistic Joints ／ Amirhossein Kazemipour, Ronan Hinchet, Robert K. Katzschmann

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• 論文群制御ロボティクス2024/9/1

  センシング・通信危険地帯における耐故障マルチロボット目標追跡

  未知のセンシング・通信危険地帯で確率的・一時的な故障が起きる環境に対し、ソフトチャンス制約付き非線形最適化で追跡性能と耐故障性を動的に両立する協調枠組みを提案し、実機実験で検証した。

  原題: Resilient Multi-Robot Target Tracking with Sensing and Communication Danger Zones ／ Peihan Li, Yuwei Wu, Jiazhen Liu 他

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• 論文マニピュレーションロボティクス2024/9/1

  Baxterアームのための運動学・動力学ライブラリ

  Baxterロボットの信頼性の低い公式IKサービスを改善するため、運動学と動力学を扱うPythonライブラリを開発し、その性能をPyKDLと比較評価した。

  原題: Kinematics & Dynamics Library for Baxter Arm ／ Akshay Kumar, Ashwin Sahasrabudhe, Chaitanya Perugu 他

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