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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

• 論文マニピュレーションロボティクス2024/9/1

  ReloPush: 非ホロノミック移動ロボットによる狭所での複数物体再配置

  非ホロノミックな移動ロボットが物体を押して複数物体を再配置する計画手法を提案し、Push-Traversabilityグラフで制約を統一的に扱い、最大9物体の混雑環境で高速かつ堅牢な実行を実現した。

  原題: ReloPush: Multi-object Rearrangement in Confined Spaces with a Nonholonomic Mobile Robot Pusher ／ Jeeho Ahn, Christoforos Mavrogiannis

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• 論文強化学習機械学習2024/9/1

  拡散モデルとPPOの統合による強化学習のサンプル効率と探索の向上

  オフラインで学習した条件付き拡散行動事前分布をLoRA等でオンライン適応し、PPOの探索を改善するオンポリシー手法PPO-DAPを提案。MuJoCo 8タスクでサンプル効率が向上。

  原題: Enhancing Sample Efficiency and Exploration in Reinforcement Learning through the Integration of Diffusion Models and Proximal Policy Optimization ／ Tianci Gao, Konstantin A. Neusypin, Dmitry D. Dmitriev 他

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• 論文深度推定画像認識2024/9/1

  自動運転向けクラス考慮型単眼深度推定評価指標の提案

  単眼深度推定モデルの評価に、クラス別・エッジ/コーナー特徴・大域的一貫性を組み合わせ、自動運転の安全性重要度で重み付けする新しい指標を提案した論文。

  原題: Introducing a Class-Aware Metric for Monocular Depth Estimation: An Automotive Perspective ／ Tim Bader, Leon Eisemann, Adrian Pogorzelski 他

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• 論文モデルベース強化学習ロボティクス2024/9/1

  モデルベース強化学習による劣駆動二重振り子の制御学習

  IROS 2024のAIオリンピック第2回大会に向けた、モデルベース強化学習アルゴリズムMC-PILCOを用いた劣駆動二重振り子の制御手法を提案・実装した。

  原題: Learning control of underactuated double pendulum with Model-Based Reinforcement Learning ／ Niccolò Turcato, Alberto Dalla Libera, Giulio Giacomuzzo 他

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• 論文教示ロボティクス2024/9/1

  ロボティクスにおけるキネステティック教示：複合現実によるアプローチ

  複合現実を媒介として任意のロボットにキネステティック教示を行う新しいインターフェースを提案し、従来の物理的教示と比較評価した。

  原題: Kinesthetic Teaching in Robotics: a Mixed Reality Approach ／ Simone Macci`o, Mohamad Shaaban, Alessandro Carf`ı 他

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• 論文自動運転ロボティクス2024/9/1

  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

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• 論文群制御ロボティクス2024/9/1

  チーム異質性と動的情報不確実性下におけるマルチ人間マルチロボットチームの適応的タスク割り当て

  人間とロボットが混在するチームで、メンバーの異質性や動的な状況変化に対応するため、階層強化学習を用いた適応的タスク割り当て手法を提案し、環境モニタリング事例で有効性を示した。

  原題: Adaptive Task Allocation in Multi-Human Multi-Robot Teams under Team Heterogeneity and Dynamic Information Uncertainty ／ Ziqin Yuan, Ruiqi Wang, Taehyeon Kim 他

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• 論文空水両用ロボットロボティクス2024/9/1

  可変剛性推進モジュールを備えた新型空水両用移動ロボット

  ゲンゴロウに着想を得て、低融点合金と可変剛性関節で駆動する推進モジュールをクアッドロータのアームに組み込み、空中と水中の両方で移動できるロボットを開発した。水中で最大77mm/sの遊泳性能を実証した。

  原題: A Novel Aerial-Aquatic Locomotion Robot with Variable Stiffness Propulsion Module ／ Junzhe Hu, Pengyu Chen, Tianxiang Feng 他

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• 論文模倣学習ロボティクス2024/9/1

  限界を知る！自己認識によるロボット行動の最適化

  ロボットが参照動作を模倣する際の性能を予測する深層学習モデルを導入し、複数の動作候補を生成・評価して最適なものを選ぶことで、非専門家でも扱いやすい制御を実現した研究。

  原題: Know your limits! Optimize the robot's behavior through self-awareness ／ Esteve Valls Mascaro, Dongheui Lee

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• 論文VLAロボティクス2024/9/1

  事前学習済み視覚言語モデルとブラックボックス最適化によるロボットの環境状態認識

  事前学習済み視覚言語モデルとブラックボックス最適化を用いて、扉の開閉や水道の流水などの環境状態を統一的な手法で認識する。

  原題: Robotic Environmental State Recognition with Pre-Trained Vision-Language Models and Black-Box Optimization ／ Kento Kawaharazuka, Yoshiki Obinata, Naoaki Kanazawa 他

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• 論文水中ロボティクス画像認識2024/9/1

  ODYSSEE: エッジ電子機器上のセンサシステムによるカキ検出

  Stable Diffusionで実データを水増しし、YOLOv10ベースのモデルを水中ロボットのエッジ環境で動かしてカキを検出、mAP@50 0.657を達成した研究。

  原題: ODYSSEE: Oyster Detection Yielded by Sensor Systems on Edge Electronics ／ Xiaomin Lin, Vivek Mange, Arjun Suresh 他

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• 論文自動運転知覚ロボティクス2024/9/1

  地下駐車場における占有予測アルゴリズムの開発

  CARLAで地下駐車場を模擬し、TransformerベースのOccupancy NetworkとBEV知覚フレームワークで占有グリッド予測を行う手法を提案・検証した。

  原題: Development of Occupancy Prediction Algorithm for Underground Parking Lots ／ Shijie Wang

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• 論文動作計画ロボティクス2024/9/1

  微分可能プランニングによるシャドウプログラム反転：ロボットプログラムのパラメータと軌道を統合最適化するフレームワーク

  微分可能な衝突回避動作計画器DGPMP2-NDを組み込み、ロボットプログラムのパラメータと軌道を一階勾配法で同時最適化するSPI-DPを提案し、家庭用・産業用タスクで評価した。

  原題: Shadow Program Inversion with Differentiable Planning: A Framework for Unified Robot Program Parameter and Trajectory Optimization ／ Benjamin Alt, Claudius Kienle, Darko Katic 他

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• 論文ビジュアルサーボロボティクス2024/9/1

  マルチコプタの画像ベースビジュアルサーボによる高精度迎撃飛行

  画像ベースビジュアルサーボと比例航法を組み合わせ、遅延カルマンフィルタで目標位置を推定することで、マルチコプタによる高精度な迎撃を実現した。

  原題: Precise Interception Flight Targets by Image-based Visual Servoing of Multicopter ／ Hailong Yan, Kun Yang, Yixiao Cheng 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

  KinScene: 関節物体を含むシーンのモデルベース移動マニピュレーション

  移動マニピュレータが屋内シーンを自律探索し、関節物体の運動モデルを構築して、長期的な操作タスクを計画・実行するフルスタック手法を提案。

  原題: KinScene: Model-Based Mobile Manipulation of Articulated Scenes ／ Cheng-Chun Hsu, Ben Abbatematteo, Zhenyu Jiang 他

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• 論文自動運転/安全監視ロボティクス2024/9/1

  自動運転車における知覚故障のシステムレベル安全監視と回復

  知覚故障が計画に与える影響を評価し、安全でない計画を検出して修正案を提示するQネットワークSPARQを提案。NuPlan-Vegasデータセットで90%の精度と再現率、42Hzのリアルタイム性能を達成。

  原題: System-Level Safety Monitoring and Recovery for Perception Failures in Autonomous Vehicles ／ Kaustav Chakraborty, Zeyuan Feng, Sushant Veer 他

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• 論文ロボット描画ロボティクス2024/9/1

  SketcherX: 拡散モデルとベクトル化技術による対話型ロボット描画

  2台の6軸ロボットアームを使い、対話しながら顔画像を取得し、微調整したStable Diffusionとベクトル化技術で人間らしいスタイルの似顔絵を2分以内に描くシステムを開発した。

  原題: SketcherX: AI-Driven Interactive Robotic drawing with Diffusion model and Vectorization Techniques ／ Jookyung Song, Mookyoung Kang, Nojun Kwak

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• 論文触覚ロボティクス2024/9/1

  慢性疼痛による自己効力感低下を感覚の不一致操作で回復

  慢性疼痛患者の身体図式の歪みに着目し、ロボット操作とVRによる感覚刺激の操作で身体図式を修正し、低下した自己効力感を回復させる手法を提案した。

  原題: Restoration of Reduced Self-Efficacy Caused by Chronic Pain through Manipulated Sensory Discrepancy ／ Matti Itkonen, Riku Kawabata, Satsuki Yamauchi 他

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• 論文歩行ロボティクス2024/9/1

  Galileo: 脚式ロボットのための擬スペクトル選点フレームワーク

  リー群上で直接最適化できる新しい擬スペクトル選点法を提案し、脚式ロボットの動的軌道生成をMPCと全身制御で実現した。

  原題: Galileo: A Pseudospectral Collocation Framework for Legged Robots ／ Ethan Chandler, Akshay Jaitly, Mahdi Agheli

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• 論文POMDPプランニングAI2024/9/1

  Rao-Blackwell化POMDPプランニング

  POMDPの信念更新とオンラインプランニングにRao-Blackwell化を適用し、粒子フィルタの効率と計画品質を改善する手法を提案。

  原題: Rao-Blackwellized POMDP Planning ／ Jiho Lee, Nisar R. Ahmed, Kyle H. Wray 他

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• 論文連続体ロボットロボティクス2024/9/1

  自在継手型腱駆動連続体ロボット：設計・運動学モデリング・細管内移動

  滑膜性自在継手モジュールを用いた腱駆動連続体ロボットを設計し、一般的な腱配置に対応する最適化ベースの運動学モデルを構築して細管内移動を実現した。

  原題: Universal-jointed Tendon-driven Continuum Robot: Design, Kinematic Modeling, and Locomotion in Narrow Tubes ／ Chengnan Shentu, Jessica Burgner-Kahrs

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• 論文群制御ロボティクス2024/9/1

  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

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• 論文触覚ロボティクス2024/9/1

  安全な人とロボットの協働のための適応型電子皮膚感度

  ロボット全身を覆う電子皮膚の閾値を、リンクの速度や実効質量に応じて動的に調整することで、安全性を保ちつつ作業効率を向上させる手法を提案し、実機で検証した。

  原題: Adaptive Electronic Skin Sensitivity for Safe Human-Robot Interaction ／ Lukas Rustler, Matej Misar, Matej Hoffmann

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• 論文3D再構成画像認識2024/9/1

  GaRField++：大規模3Dシーン再構成のための強化学習ガウシアン放射輝度場

  3Dガウシアンスプラッティングを大規模シーンに拡張し、シーン分割と視点選択、外観分離モジュール、改良損失関数により高忠実度な新規視点合成を実現した。

  原題: GaRField++: Reinforced Gaussian Radiance Fields for Large-Scale 3D Scene Reconstruction ／ Hanyue Zhang, Zhiliu Yang, Xinhe Zuo 他

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• 論文VLAロボティクス2024/9/1

  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

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• 論文VLAロボティクス2024/9/1

  知覚行動APIと大規模言語モデルによる物体属性の発見

  視覚言語モデルと大規模言語モデルを組み合わせた知覚行動APIを提案し、ロボットが能動的な知覚を通じて物体の重さなどの非視覚的属性を検出できるようにした。

  原題: Discovering Object Attributes by Prompting Large Language Models with Perception-Action APIs ／ Angelos Mavrogiannis, Dehao Yuan, Yiannis Aloimonos

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• 論文水中ロボット/自己位置推定ロボティクス2024/9/1

  不変拡張カルマンフィルタを用いた水中ロボットの自己位置推定による3次元水質マッピング

  GPSと水質センサを搭載したBlueROV2で、不変拡張カルマンフィルタにより位置補正しながら浅水域の3次元水質マップを作成する手法を提案し、カキ養殖場で実証した。

  原題: 3D Water Quality Mapping using Invariant Extended Kalman Filtering for Underwater Robot Localization ／ Kaustubh Joshi, Tianchen Liu, Alan Williams 他

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• 論文経路計画ロボティクス2024/9/1

  行動クローニングとPPOによる経路追従と静的障害物回避の経路計画

  自動運転の経路計画において、行動クローニングで経路追従を、PPOで静的障害物の回避を学習し、横方向オフセットを出力して参照経路を修正する手法を提案した。

  原題: Developing Path Planning with Behavioral Cloning and Proximal Policy Optimization for Path-Tracking and Static Obstacle Nudging ／ Mingyan Zhou, Biao Wang, Tian Tan 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

  SAM2ベースのトラッキングとオンライン軸推定による関節物体マニピュレーション

  SAM2で動的部分を追跡しながら3D点群から関節軸をオンライン推定し、関節物体を閉ループで操作する手法を提案した論文。

  原題: Articulated Object Manipulation using Online Axis Estimation with SAM2-Based Tracking ／ Xi Wang, Tianxing Chen, Qiaojun Yu 他

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• 論文飛行制御ロボティクス2024/9/1

  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

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