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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
📖 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Visual SLAMロボティクス
オンライン光度校正を統合したハイブリッドVisual SLAM
オンライン逐次光度校正をハイブリッド直接・間接Visual SLAMに統合し、照明変化に頑健なSLAMを実現した研究。
原題: Inline Photometrically Calibrated Hybrid Visual SLAM / Nicolas Abboud, Malak Sayour, Imad H. Elhajj 他
日本語で読む → - 論文強化学習機械学習
オンライン意思決定MetaMorphFormer:汎用身体知能のためのカジュアルトランスフォーマー強化学習フレームワーク
トランスフォーマーを用いた強化学習のオフライン学習の限界を克服するため、自己認識・環境認識・行動計画を統合モデルで実現するオンライン意思決定フレームワークODMを提案し、少数・ゼロショット環境テストで汎化性能を検証した。
原題: Online Decision MetaMorphFormer: A Casual Transformer-Based Reinforcement Learning Framework of Universal Embodied Intelligence / Luo Ji, Runji Lin
日本語で読む → - 論文テスト/評価基盤ロボティクス
ロボティクス向けシナリオ実行:再現可能な実験とテストのための汎用バックエンド非依存ライブラリ
OpenSCENARIO 2とBehavior Treesを基盤に、シミュレータやミドルウェアに依存せず再現可能なロボティクス実験を自動化するPythonライブラリを提案し、複数シミュレータやROS2、実機への展開を実証した。
原題: Scenario Execution for Robotics: A generic, backend-agnostic library for running reproducible robotics experiments and tests / Frederik Pasch, Florian Mirus, Yongzhou Zhang 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
遊び好きな犬型ロボット:俊敏かつ精密な四足歩行の学習
強化学習で知覚と制御を分離したシステムを構築し、四足ロボットが最大3m/sの飛来するボールを追跡したり、跳躍して空中の小さな物体を捕まえるなど、犬のような俊敏で精密な動作を実現した。
原題: Playful DoggyBot: Learning Agile and Precise Quadrupedal Locomotion / Xin Duan, Ziwen Zhuang, Hang Zhao 他
日本語で読む → - 論文VIOロボティクス
視覚慣性オドメトリにおける屈折カメラモデルのオンラインキャリブレーション
未知の屈折媒質中でも空気中のカメラキャリブレーションのみから、単眼視覚慣性オドメトリの状態変数として屈折率をオンライン推定する手法を提案し、水中ロボットで有効性を検証した。
原題: Online Refractive Camera Model Calibration in Visual Inertial Odometry / Mohit Singh, Kostas Alexis
日本語で読む → - 論文視覚オドメトリロボティクス
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
日本語で読む → - 論文人間-ロボット協調ロボティクス
安全なマルチモーダル人間-ロボット協調における対話型コミュニケーション
人間とロボットが自然に対話できるアーキテクチャを提案し、予測シミュレータで安全制約を先読みすることで作業効率を向上させた。UR10eでの検証で実行時間23%短縮、ロボット停止時間50%削減を達成。
原題: Collaborative Conversation in Safe Multimodal Human-Robot Collaboration / Davide Ferrari, Andrea Pupa, Cristian Secchi
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
堅牢なロボット歩行: 小さな罠を越える俊敏な移動の学習
固有感覚入力のみを用いた二段階学習フレームワークにより、四足ロボットが小さな障害物を安定して通過できるようにした研究。
原題: Robust Robot Walker: Learning Agile Locomotion over Tiny Traps / Shaoting Zhu, Runhan Huang, Linzhan Mou 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
揺れる剛体面上を歩行する劣駆動ヒューマノイドのための時変足配置制御
周期的に揺れる剛体面(電車・船・航空機など)上での劣駆動ヒューマノイド歩行を安定化するため、角運動量ベースの線形倒立振子モデルを揺れる地面に拡張し、時変足配置制御則と階層制御フレームワークを開発した。Digitロボットのシミュレーションと実機実験で有効性を示した。
原題: Time-Varying Foot-Placement Control for Underactuated Humanoid Walking on Swaying Rigid Surfaces / Yuan Gao, Victor Paredes, Yukai Gong 他
日本語で読む → - 論文強化学習ロボティクス
平均報酬最大エントロピー強化学習による劣駆動二重振り子タスク
平均報酬強化学習と最大エントロピー強化学習を組み合わせたAR-EAPOで、アクロボットとペンドゥボットの振り上げ・安定化をモデルフリーで実現し、ベースラインを上回る性能と堅牢性を示した。
原題: Average-Reward Maximum Entropy Reinforcement Learning for Underactuated Double Pendulum Tasks / Jean Seong Bjorn Choe, Bumkyu Choi, Jong-kook Kim
日本語で読む → - 論文意図推論制御
自律・遠隔操縦航空システムのための意図モデリングと推論フレームワーク
ジオフェンスを侵犯する未承認ドローンの意図を、重要ウェイポイントと運動過程でモデル化し、IMMフィルタと注意機構付きBi-LSTMで推論する枠組みを提案した。
原題: An Intent Modeling and Inference Framework for Autonomous and Remotely Piloted Aerial Systems / Kesav Kaza, Varun Mehta, Hamid Azad 他
日本語で読む → - 論文ヒューマンロボットインタラクションHCI
半自律型ドローンの操縦者に対する情報提示型テイクオーバー要求の設計:音声言語と視覚アイコンの組み合わせ
半自律ドローン操縦者へのテイクオーバー要求において、音声メッセージと視覚ハイライトを組み合わせた二モーダル提示が状況認識と正解選択の精度を高めることをオンライン実験で示した。
原題: The Design of Informative Take-Over Requests for Semi-Autonomous Cyber-Physical Systems: Combining Spoken Language and Visual Icons in a Drone-Controller Setting / Ashwini Gundappa, Emilia Ellsiepen, Lukas Schmitz 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
DemoStart: 実演主導の自動カリキュラムによる多指ロボットのsim-to-real
シミュレーションでの少数の実演と疎な報酬のみから、3本指ロボットハンドの複雑なマニピュレーション行動を自動カリキュラム強化学習で獲得し、ゼロショットで実機に転移させる手法を提案した。
原題: DemoStart: Demonstration-led auto-curriculum applied to sim-to-real with multi-fingered robots / Maria Bauza, Jose Enrique Chen, Valentin Dalibard 他
日本語で読む → - 論文ビジュアルローカリゼーション画像認識
GSplatLoc: キーポイント記述子を3Dガウシアンスプラッティングに統合した高精度ビジュアルローカリゼーション
軽量なXFeat特徴抽出器のキーポイント記述子を3Dガウシアンスプラッティングに組み込み、2D-3D対応で粗い姿勢推定を行った後、レンダリングベースの測光ワープ損失で精緻化する2段階のビジュアルローカリゼーション手法を提案。
原題: GSplatLoc: Grounding Keypoint Descriptors into 3D Gaussian Splatting for Improved Visual Localization / Gennady Sidorov, Malik Mohrat, Denis Gridusov 他
日本語で読む → - 論文シーングラフロボティクス
Point2Graph: ロボットナビゲーションのためのエンドツーエンド点群ベース3Dオープンボキャブラリシーングラフ
RGB-D画像やカメラ姿勢を必要とせず、3D点群データのみから部屋と物体を検出・分類してオープンボキャブラリな3Dシーングラフを生成するエンドツーエンド手法を提案。
原題: Point2Graph: An End-to-end Point Cloud-based 3D Open-Vocabulary Scene Graph for Robot Navigation / Yifan Xu, Ziming Luo, Qianwei Wang 他
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
DRIVE: 自動運転における信頼性・堅牢性・解釈性を備えた視覚アンサンブルフレームワーク
自動運転のEnd-to-Endモデルにおける説明の不安定性を解決するため、一貫性・安定性・信頼性を備えた解釈可能なアンサンブルフレームワークDRIVEを提案した。
原題: DRIVE: Dependable Robust Interpretable Visionary Ensemble Framework in Autonomous Driving / Songning Lai, Tianlang Xue, Hongru Xiao 他
日本語で読む → - 論文自動運転/意思決定ロボティクス
自動運転車のための軌道ストリーム予測を用いたマヌーバ意思決定
サンプリングと探索を組み合わせたFFStreams++で、周囲車両の将来軌道予測を統合し、追い越しや保護なし左折などの運転マヌーバの意思決定と軌道計画を行う手法を提案した。
原題: Maneuver Decision-Making with Trajectory Streams Prediction for Autonomous Vehicles / Mais Jamal, Aleksandr Panov
日本語で読む → - 論文経路追従ロボティクス
不確実性下におけるアンセンテッド変換を用いた純追従経路追従アルゴリズム
自己位置推定や周囲認識の不確実性をアンセンテッド変換で考慮し、経路追従精度を向上させる改良型純追従アルゴリズムを提案し、直線・円形路でのシミュレーションで検証した。
原題: Unscented Transform-based Pure Pursuit Path-Tracking Algorithm under Uncertainty / Chinnawut Nantabut
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
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
日本語で読む → - 論文行動計画ロボティクス
物体部分シーンフローによる具現化非依存の行動計画
対象物体の部分運動を3Dシーンフローとして予測し、その変換から多様なロボットの行動軌道を生成する具現化非依存の手法を提案。
原題: Embodiment-Agnostic Action Planning via Object-Part Scene Flow / Weiliang Tang, Jia-Hui Pan, Wei Zhan 他
日本語で読む → - 論文医療ロボティクスロボティクス
MRI対応前立腺ロボットシステムのための差動駆動追加システムの予備的検討
MRIガイド下前立腺生検の針制御精度向上のため、MRI干渉を抑える2自由度差動駆動の針駆動機構を試作し、その速度と精度を検証した。
原題: A Preliminary Add-on Differential Drive System for MRI-Compatible Prostate Robotic System / Zhanyue Zhao, Yiwei Jiang, Charles Bales 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
フローマッチングを用いたアフォーダンスベースのロボットマニピュレーション
視覚モデルにプロンプトチューニングを適用してアフォーダンスを予測し、フローマッチングでロボットの行動軌跡を学習する枠組みを提案。日常生活タスクの実世界データセットで評価した。
原題: Affordance-based Robot Manipulation with Flow Matching / Fan Zhang, Michael Gienger
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
Range-SLAM: 超広帯域信号による煙環境対応のリアルタイム自己位置推定と地図構築
LiDARやカメラが使えない煙などの劣悪環境で、UWB信号の距離とRSSIのみを用いて2次元占有格子地図をリアルタイム構築し、重み付き最小二乗法で高精度に自己位置推定する軽量SLAMシステムを提案。
原題: Range-SLAM: Ultra-Wideband-Based Smoke-Resistant Real-Time Localization and Mapping / Yi Liu, Zhuozhu Jian, Shengtao Zheng 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
隠れた果実の形状・姿勢推定のための安全な葉マニピュレーション
果実を隠している葉をロボットが安全に押しのけ、遮蔽された果実の形状と姿勢を高精度に推定する手法を提案した論文。
原題: Safe Leaf Manipulation for Accurate Shape and Pose Estimation of Occluded Fruits / Shaoxiong Yao, Sicong Pan, Maren Bennewitz 他
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
自動運転における行動クローニングモデルの実世界検証
行動クローニングで横方向制御を行う知覚システムを実車スケールモデルで実世界検証し、ステアリング角を低誤差でリアルタイム予測できることを示した。
原題: Behavioral Cloning Models Reality Check for Autonomous Driving / Mustafa Yildirim, Barkin Dagda, Vinal Asodia 他
日本語で読む → - 論文軌道最適化ロボティクス
ロボット支援製造のための工具姿勢・運動学的冗長性・ウェイポイントタイミングの同時最適化
ロボット支援製造において、工具姿勢・冗長性・ウェイポイントのタイミングを同時に最適化し、運動の滑らかさと製造制約を両立させるスケーラブルな軌道最適化手法を提案した。
原題: Co-Optimization of Tool Orientations, Kinematic Redundancy, and Waypoint Timing for Robot-Assisted Manufacturing / Yongxue Chen, Tianyu Zhang, Yuming Huang 他
日本語で読む → - 論文モデル予測制御ロボティクス
TransformerMPC:Transformerによるモデル予測制御の高速化
Transformerのアテンション機構を用いてMPCの有効制約のみを選択しウォームスタートを提供することで、制約を満たしつつ計算を最大35倍高速化する手法を提案。
原題: TransformerMPC: Accelerating Model Predictive Control via Transformers / Vrushabh Zinage, Ahmed Khalil, Efstathios Bakolas
日本語で読む → - 論文sim2real画像認識
イベントベース衛星姿勢推定におけるSim2Realギャップを埋めるテスト時自己教師あり学習
イベントセンサを用いた衛星姿勢推定で、テスト時に予測姿勢とイベントデータを整合させ自己教師ありで補正し、検証モジュールで認定された入力のみを逆伝播してSim2Realギャップを縮小する手法を提案。
原題: Test-Time Certifiable Self-Supervision to Bridge the Sim2Real Gap in Event-Based Satellite Pose Estimation / Mohsi Jawaid, Rajat Talak, Yasir Latif 他
日本語で読む → - 論文ロコモーションロボティクス
波動ロコモーションの幾何力学への変分アプローチ
波動で動くロボットの運動軌道を、散逸計量を用いた変分積分器によるシミュレーションと実験で比較し、平均的に良い一致を示した。
原題: A variational approach to geometric mechanics for undulating robotic locomotion / Sean Even, Patrick S. Martinez, Cora Keogh 他
日本語で読む → - 論文計画・制御フレームワークロボティクス
RPC: ロボットの計画・制御・展開のためのモジュラー型フレームワーク
物理シミュレータや計画・制御ライブラリ、デバッグツール、操作インターフェースを統合したオープンソースのモジュラーフレームワークRPCを提案し、マニピュレータや脚ロボットの制御アルゴリズム開発を容易にする。
原題: RPC: A Modular Framework for Robot Planning, Control, and Deployment / Seung Hyeon Bang, Carlos Gonzalez, Gabriel Moore 他
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