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

• 論文農業ロボティクスロボティクス2024/9/1

  アクティブビジョンとゼロショット学習による農業環境認識の強化

  果実収穫ロボットのためのアクティブビジョンとゼロショット学習を組み合わせたROS 2パイプラインを提案し、動的な3D再構成と未知環境でのセグメンテーションを実現した。

  原題: Enhancing Agricultural Environment Perception via Active Vision and Zero-Shot Learning ／ Michele Carlo La Greca, Mirko Usuelli, Matteo Matteucci

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• 論文sim2realロボティクス2024/9/1

  ScissorBot: シミュレーション・模倣・Sim2Realによる汎用性のあるハサミ裁断スキルの学習

  ロボットアームに取り付けたハサミで紙に描かれた曲線を正確に裁断するタスクに取り組み、行動プリミティブ列による模倣学習とSim2Real技術を組み合わせて実機で人間に匹敵する性能を達成した。

  原題: ScissorBot: Learning Generalizable Scissor Skill for Paper Cutting via Simulation, Imitation, and Sim2Real ／ Jiangran Lyu, Yuxing Chen, Tao Du 他

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• 論文群制御ロボティクス2024/9/1

  深層強化学習によるスケーラブルなマルチロボット情報経路計画

  未知の3D環境で静止ターゲットを効率的に発見するため、集中訓練・分散実行と協調グラフを用いた深層強化学習手法を提案し、最大64台のロボットで従来手法を上回る性能を実現した。

  原題: Scalable Multi-Robot Informative Path Planning for Target Mapping via Deep Reinforcement Learning ／ Apoorva Vashisth, Manav Kulshrestha, Damon Conover 他

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• 論文物理ベースキャラクタ制御AI2024/9/1

  MaskedMimic: マスク付きモーションインペインティングによる統一的な物理ベースキャラクタ制御

  部分的なモーション記述（キーフレーム、テキスト、物体など）から物理シミュレーション上のキャラクタ動作を生成する単一の統合モデルを提案。

  原題: MaskedMimic: Unified Physics-Based Character Control Through Masked Motion Inpainting ／ Chen Tessler, Yunrong Guo, Ofir Nabati 他

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• 論文空中マニピュレーションロボティクス2024/9/1

  電磁石を搭載したダクテッドファンUAVによる複数荷物の安全な空中把持・搬送

  同軸ダクテッドファンUAVの機体外部に電磁石を搭載し、追加アクチュエータなしで空中での複数荷物の把持・搬送と人からの直接受け渡しを実現した。

  原題: A Ducted Fan UAV for Safe Aerial Grabbing and Transfer of Multiple Loads Using Electromagnets ／ Zhong Yin, Hailong Pei

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• 論文羽ばたき翼ロボットロボティクス2024/9/1

  ソフトグリッパを用いた羽ばたき翼ロボットの再現可能な省エネルギーパーチング

  小型羽ばたき翼ロボットに柔らかいグリッパを取り付け、止まり木への着地・静止・離陸を繰り返し行えるようにした研究。静止中はエネルギー消費を抑えられる。

  原題: Repeatable Energy-Efficient Perching for Flapping-Wing Robots Using Soft Grippers ／ Krispin C. V. Broers, Sophie F. Armanini

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• 論文マニピュレーションロボティクス2024/9/1

  部分観測強化学習によるロボット関節故障への適応補償

  関節が故障したロボットでも作業を続けられるよう、故障状態を部分観測問題として強化学習で補償する手法を提案し、Frankaロボットで平均93.6%の成功率を達成した。

  原題: Adaptive Compensation for Robotic Joint Failures Using Partially Observable Reinforcement Learning ／ Tan-Hanh Pham, Godwyll Aikins, Tri Truong 他

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• 論文医療ロボティクスロボティクス2024/9/1

  肺超音波検査の遠隔操作支援のための解剖学的構造を考慮した共有制御アプローチ

  解剖学的に正確な3Dモデルを用いて超音波プローブの位置を仮想的に制約し、リアルタイムの視覚フィードバックを提供する共有制御フレームワークを提案。肺超音波検査の遠隔操作において、プローブ配置の精度向上と手技時間の20%以上の短縮を実現した。

  原題: An Anatomy-Aware Shared Control Approach for Assisted Teleoperation of Lung Ultrasound Examinations ／ Davide Nardi, Edoardo Lamon, Daniele Fontanelli 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

  実環境における把持不能物体の双腕非把持マニピュレーションによるピッキング

  吸着グリッパとパラレルジョーグリッパを備えた双腕移動マニピュレータが、非把持操作を活用して通常把持できない大型・重量・不規則形状の物体を棚から取り出す手法を提案し、実店舗で高い成功率を達成した。

  原題: In the Wild Ungraspable Object Picking with Bimanual Nonprehensile Manipulation ／ Albert Wu, Dan Kruse

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• 論文経路計画ロボティクス2024/9/1

  障害物のある移動目標巡回セールスマン問題に対する完全アルゴリズム

  移動する目標を時間窓内で訪問し障害物を避ける軌道を求める問題に対し、移動目標可視グラフを用いた初の完全アルゴリズムを提案し、最大30目標の570事例で検証した。

  原題: A Complete Algorithm for a Moving Target Traveling Salesman Problem with Obstacles ／ Anoop Bhat, Geordan Gutow, Bhaskar Vundurthy 他

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• 論文ヒューマンロボットインタラクションロボティクス2024/9/1

  アクティブリスナー：二者間会話における聞き手の頭部動作応答の連続生成

  会話相手の音声から聞き手の頭部姿勢（ロール・ピッチ・ヨー）をリアルタイムに生成するグラフベースのエンドツーエンドモデルを提案し、IEMOCAPデータセットで低誤差・高フレームレートを達成した。

  原題: Active Listener: Continuous Generation of Listener's Head Motion Response in Dyadic Interactions ／ Bishal Ghosh, Emma Li, Tanaya Guha

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• 論文ナビゲーションロボティクス2024/9/1

  知覚不確実性下での確率的に安全なナビゲーションのための能力認識プランニング

  知覚モデルの不確実性を推定する能力評価手法PaRCEを開発し、それを用いたプランニング・制御により未知障害物との衝突を大幅に削減した。

  原題: Competency-Aware Planning for Probabilistically Safe Navigation Under Perception Uncertainty ／ Sara Pohland, Claire Tomlin

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• 論文3Dセグメンテーション画像認識2024/9/1

  2Dマスクを用いた勾配駆動による3Dガウシアンスプラッティングのセグメンテーションとアフォーダンス転移

  2Dセグメンテーションモデルの勾配を投票として利用し、3Dガウシアンスプラットを高精度にセグメンテーションする手法を提案。副次的にガウシアンの圧縮や2D画像からのアフォーダンス転移も実現した。

  原題: Gradient-Driven 3D Segmentation and Affordance Transfer in Gaussian Splatting Using 2D Masks ／ Joji Joseph, Bharadwaj Amrutur, Shalabh Bhatnagar

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• 論文模倣学習ロボティクス2024/9/1

  RAIL: 到達可能性を活用した模倣学習による安全な方策実行

  模倣学習の方策に到達可能性ベースの安全フィルタを組み合わせ、ハード制約下での性能と安全性の関係を分析し、実機でリアルタイム動作を確認した。

  原題: RAIL: Reachability-Aided Imitation Learning for Safe Policy Execution ／ Wonsuhk Jung, Dennis Anthony, Utkarsh A. Mishra 他

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• 論文筋骨格ヒューマノイドロボティクス2024/9/1

  冗長な筋配置を持つ筋骨格ヒューマノイドにおける筋断裂に頑健な連続動作戦略：感覚間ネットワークのオンライン学習による実現

  筋骨格ヒューマノイドの冗長な筋配置を活かし、感覚間関係を表すニューラルネットワークをオンライン学習することで、筋断裂を検知しつつ動作を継続できる制御手法を提案した。

  原題: Robust Continuous Motion Strategy Against Muscle Rupture using Online Learning of Redundant Intersensory Networks for Musculoskeletal Humanoids ／ Kento Kawaharazuka, Manabu Nishiura, Yasunori Toshimitsu 他

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• 論文強化学習/安全制御ロボティクス2024/9/1

  形式的目标到達保証を備えた新規エージェント：移動ロボットによる実験的検証

  安全なモデルフリー強化学習エージェントCALFを提案し、目標状態への到達を形式的に保証しつつ、TurtleBot3 Burgerでの実験でPPOを上回る性能を示した。

  原題: A novel agent with formal goal-reaching guarantees: an experimental study with a mobile robot ／ Grigory Yaremenko, Dmitrii Dobriborsci, Roman Zashchitin 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

  動画からの手と物体のインタラクション事前学習

  野生の動画から人間の手と物体の3D軌道を抽出し、ロボットの操作スキルを事前学習する手法を提案。生成モデルで汎用的な操作の事前分布を獲得し、下流タスクへの適応を効率化する。

  原題: Hand-Object Interaction Pretraining from Videos ／ Himanshu Gaurav Singh, Antonio Loquercio, Carmelo Sferrazza 他

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• 論文連続体ロボティクスロボティクス2024/9/1

  クラーク変換：連続体ロボティクスのための基礎ツール

  連続体・ソフトロボットの多数の関節変位を2次元のクラーク座標に変換し、特異点のない閉形式の順・逆運動学や制御を可能にする手法を提案した論文。

  原題: Clarke Transform -- A Fundamental Tool for Continuum Robotics ／ Reinhard Grassmann, Anastasiia Senyk, Jessica Burgner-Kahrs

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• 論文走行制御/強化学習ロボティクス2024/9/1

  縦に厳しい地形における車輪移動のための強化学習

  急斜面や岩場などの縦に厳しい地形を車輪ロボットが走破できるよう、シミュレータ上でPPOとカリキュラム学習を用いたエンドツーエンド強化学習を訓練し、実機V4Wで検証した。

  原題: Reinforcement Learning for Wheeled Mobility on Vertically Challenging Terrain ／ Tong Xu, Chenhui Pan, Xuesu Xiao

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• 論文歩行制御2024/9/1

  実時間制御のための二段階最適化と歩行生成への応用

  二段階最適化によりMPCのパラメータを実時間で調整し、四足ロボットの歩容生成と外乱抑制を改善する手法を提案。

  原題: Bilevel Optimization for Real-Time Control with Application to Locomotion Gait Generation ／ Zachary Olkin, Aaron D. Ames

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• 論文群制御ロボティクス2024/9/1

  限られた視界を持つ無記憶ロボット群における対称性の保持

  限られた視界と記憶を持たないロボット群が、回転対称性を保ちながら近接集合するアルゴリズムを提案し、対称性保持の十分条件を動力学系理論で解析した。

  原題: Symmetry Preservation in Swarms of Oblivious Robots with Limited Visibility ／ Raphael Gerlach, Sören von der Gracht, Christopher Hahn 他

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• 論文物体ナビゲーションロボティクス2024/9/1

  不正確なセマンティックマップに適応する文脈認識型再計画手法

  VLMで事前探索したセマンティックマップの不確かさを信頼度スコアと多視点整合性で推定し、追加ラベルなしで誤った判断を修正する再計画手法CAReを提案。物体ナビゲーションで性能向上を実証。

  原題: Context-Aware Replanning with Pre-explored Semantic Map for Object Navigation ／ Po-Chen Ko, Hung-Ting Su, Ching-Yuan Chen 他

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• 論文ナビゲーションロボティクス2024/9/1

  LLMを副操縦士に：外部情報とセマンティックマップを活用した知的LiDARナビゲーション

  OSM形式のセマンティック階層マップとLLMを組み合わせ、掲示板などの外部情報を解釈してROSのmove_baseに統合するロボットナビゲーション手法を提案。

  原題: Intelligent LiDAR Navigation: Leveraging External Information and Semantic Maps with LLM as Copilot ／ Fujing Xie, Jiajie Zhang, Sören Schwertfeger

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• 論文歩行ロボティクス2024/9/1

  連結協調による多ロボットの障害物フィールド踏破

  2台の連結可能な小型脚ロボットが、脚長より高い凹凸地形を協調して移動できるか実験し、連結長さが機動性に与える影響を明らかにした。

  原題: Multi-robot connective collaboration toward collective obstacle field traversal ／ Haodi Hu, Xingjue Liao, Wuhao Du 他

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• 論文能動的再構成/3DGSロボティクス2024/9/1

  HGS-Planner: 3Dガウシアンスプラッティングを用いた能動的シーン再構成のための階層的計画フレームワーク

  3Dガウシアンスプラッティングを活用し、完成度と品質の向上を評価しながら大域・局所計画を統合することで、未知環境を高速かつ高精細に能動再構成する階層的計画手法を提案した。

  原題: HGS-Planner: Hierarchical Planning Framework for Active Scene Reconstruction Using 3D Gaussian Splatting ／ Zijun Xu, Rui Jin, Ke Wu 他

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• 論文sim2realロボティクス2024/9/1

  メタ学習による学習済み車両ダイナミクスモデルのオンライン適応

  自動運転の限界域での車両ダイナミクスをニューラルネットで表現し、Continual-MAMLで未知環境にオンライン適応させる手法を提案。MPPI制御の追従性能が向上することを実機で示した。

  原題: Online Adaptation of Learned Vehicle Dynamics Model with Meta-Learning Approach ／ Yuki Tsuchiya, Thomas Balch, Paul Drews 他

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• 論文動作計画ロボティクス2024/9/1

  PRESTO: キー配置環境表現に基づく拡散モデルを用いた高速動作計画

  作業空間を少数のキー配置で表現し、それを条件に拡散モデルで初期軌道を生成して軌道最適化で衝突を修正する、学習ベースの動作計画手法を提案した論文。

  原題: PRESTO: Fast Motion Planning Using Diffusion Models Based on Key-Configuration Environment Representation ／ Mingyo Seo, Yoonyoung Cho, Yoonchang Sung 他

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• 論文形式検証制御2024/9/1

  Conformal Predictionによる形式検証と制御

  学習を組み込んだ自律システムの安全性を保証するため、不確実性定量化手法であるConformal Predictionを形式検証や制御設計に応用する研究をサーベイした論文。

  原題: Formal Verification and Control with Conformal Prediction ／ Lars Lindemann, Yiqi Zhao, Xinyi Yu 他

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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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• 論文人間ロボット協調ロボティクス2024/9/1

  学習ベースのリアルタイム伴奏による人間とロボットの協調ピアノ演奏

  RNNによる即興和音予測と行動適応型制御器を組み合わせ、人間のメロディに合わせてロボットがリアルタイムにピアノ伴奏する枠組みを提案し、協調品質をエントロピーで評価した。

  原題: Human-Robot Cooperative Piano Playing with Learning-Based Real-Time Music Accompaniment ／ Huijiang Wang, Xiaoping Zhang, Fumiya Iida

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