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: 2024/8/1 ／ 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 →- 論文ロボット学習ロボティクス
ロボット学習におけるKoopman作用素
非線形ダイナミクスを線形作用素として扱うKoopman理論の基礎から、モデルベース制御・状態推定・運動計画などロボット学習への応用までを体系的にレビューした論文。
原題: Koopman Operators in Robot Learning ／ Lu Shi, Masih Haseli, Giorgos Mamakoukas 他
日本語で読む → - 論文支援技術評価HCI
見本市を活用した支援技術評価：方法論的概観と教訓
車椅子利用者など支援技術の対象者が集まる見本市でユーザー評価を実施する手法を提案し、その経験と教訓、利点と限界を議論した論文。
原題: Evaluating Assistive Technologies on a Trade Fair: Methodological Overview and Lessons Learned ／ Annalies Baumeister, Felix Goldau, Max Pascher 他
日本語で読む → - 論文SLAM画像認識
IG-SLAM: 即時ガウシアンSLAM
RGB画像のみから高精度な姿勢推定と密な深度を活用し、3Dガウシアンスプラッティングで環境地図を構築する高速SLAMシステムを提案。
原題: IG-SLAM: Instant Gaussian SLAM ／ F. Aykut Sarikamis, A. Aydin Alatan
日本語で読む → - 論文身体的HRIロボティクス
REEM-Cと踊る：ロボットから人間への身体的・社会的コミュニケーション研究
人型ロボットがリードするダンスを通じて、触覚・視覚・音声の各モダリティで人間に次の動きを伝える身体的・社会的HRIを実現し、参加者実験で快適さと伝達効果を評価した。
原題: Dancing with REEM-C: A robot-to-human physical-social communication study ／ Marie Charbonneau, Francisco Javier Andrade Chavez, Katja Mombaur
日本語で読む → - 論文飛行制御/強化学習ロボティクス
RESC: 強化学習ベースの探索・制御統合フレームワークによる高密度環境でのクアッドロータ局所計画
可視性経路探索と強化学習による制御生成を統合し、クアッドロータの動力学を直接考慮した局所計画フレームワークを提案。シミュレーションと実機実験で時間効率と機動性の向上を実証した。
原題: RESC: A Reinforcement Learning Based Search-to-Control Framework for Quadrotor Local Planning in Dense Environments ／ Zhaohong Liu, Wenxuan Gao, Yinshuai Sun 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
ロボット支援機械学習による胃癌ポリープ診断：部分表面触覚イメージングの活用
視覚ベース触覚センサとロボットマニピュレータを用いて胃癌腫瘍ファントムの触覚データを自動収集し、機械学習で分類する手法を提案した。
原題: Robot-Enabled Machine Learning-Based Diagnosis of Gastric Cancer Polyps Using Partial Surface Tactile Imaging ／ Siddhartha Kapuria, Jeff Bonyun, Yash Kulkarni 他
日本語で読む → - 論文軌道最適化ロボティクス
信頼性の高いリアルタイム軌道最適化に向けて
運動学的制約と衝突回避制約を再定式化し、GPU並列計算を活用した4つの軌道最適化アルゴリズムを提案し、信頼性・スケーラビリティ・計算効率を改善した。
原題: Towards reliable real-time trajectory optimization ／ Fatemeh Rastgar
日本語で読む → - 論文エッジコンピューティングcs.NI
移動体ユーザと自動運転車のための通信を考慮した一貫性のあるエッジ選択
自動運転車のタスクをエッジサーバにオフロードする際、車両移動に伴うハンドオーバーとタスク移行を深層強化学習(DDPG)で統合的に最適化し、遅延と中断を抑える手法を提案。
原題: Communication-Aware Consistent Edge Selection for Mobile Users and Autonomous Vehicles ／ Nazish Tahir, Ramviyas Parasuraman, Haijian Sun
日本語で読む → - 論文アフォーダンスロボティクス
一人称視点動画から精密なアフォーダンスを学習しロボット操作に応用
一人称視点動画から人手ラベルなしで精密なアフォーダンス注釈を生成し、幾何情報と視覚基盤モデルで汎化性能を高め、道具把持やロボットから人への受け渡しなどの操作を実現するシステムを提案した。
原題: Learning Precise Affordances from Egocentric Videos for Robotic Manipulation ／ Gen Li, Nikolaos Tsagkas, Jifei Song 他
日本語で読む → - 論文点群ノイズ除去画像認識
TripleMixer: 悪天候下のLiDAR点群ノイズ除去モデル
雪・霧・雨などの悪天候で乱れたLiDAR点群を、空間・周波数・チャネル方向の3種のミキサーで高精度にノイズ除去するネットワークを提案し、大規模シミュレーションデータセットと4つのベンチマークで有効性を示した。
原題: TripleMixer: A 3D Point Cloud Denoising Model for Adverse Weather ／ Xiongwei Zhao, Congcong Wen, Xu Zhu 他
日本語で読む → - 論文遠隔操作ロボティクス
Reality Fusion: ボリュメトリック視覚データ融合による堅牢なリアルタイム没入型移動ロボット遠隔操作
3Dガウシアンスプラッティングと深度センサを融合し、VRで没入型のロボット遠隔操作を実現するシステムを提案。ユーザ研究で性能と状況認識の向上を確認。
原題: Reality Fusion: Robust Real-time Immersive Mobile Robot Teleoperation with Volumetric Visual Data Fusion ／ Ke Li, Reinhard Bacher, Susanne Schmidt 他
日本語で読む → - 論文自動運転検証ロボティクス
ステートマシンによる次元削減：自動車システム検証への応用
自動運転の検証において、外部システムとの相互作用をステートチャートでモデル化し、シナリオベーステストと組み合わせることで、テストに必要なシナリオ空間を削減する手法を提案した論文。
原題: Navigating Dimensionality through State Machines in Automotive System Validation ／ Laurenz Adolph, barbara Schütt, David Kraus 他
日本語で読む → - 論文3D占有予測画像認識
消失点を活用した3Dセマンティック占有予測
消失点を用いて2D画像と3D空間のスケール不一致を補正し、カメラ画像から3Dセマンティック占有を高精度に予測する手法を提案。
原題: VPOcc: Exploiting Vanishing Point for 3D Semantic Occupancy Prediction ／ Junsu Kim, Junhee Lee, Ukcheol Shin 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
再帰的分散協調支援慣性航法
異種移動エージェント群のロバストな自己位置推定のため、分離カルマンフィルタ(IKF)と呼ぶ新たなフィルタ分離手法を提案し、分散型モジュラーセンサ融合による協調推定を実現した論文。
原題: Recursive Distributed Collaborative Aided Inertial Navigation ／ Roland Jung
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
自己位置推定型UAV群における高速な集団回避
魚群や鳥群の集団行動に着想を得て、侵入物体からUAV群が機体搭載センサのみで分散的に高速・安全に回避する手法を提案し、数値評価した。
原題: Fast Collective Evasion in Self-Localized Swarms of Unmanned Aerial Vehicles ／ Filip Novák, Viktor Walter, Pavel Petráček 他
日本語で読む → - 論文社会ロボティクスロボティクス
「メイド・イン」から「無国籍」へ：ロボットにおける国民的アイデンティティの視覚的知覚の探求
米国と日本の参加者に9体のロボットの画像を評価してもらい、国籍や民族の手がかりがない「無国籍」デザインが社会的アイデンティティに与える影響を調査した。
原題: From "Made In" to Mukokuseki: Exploring the Visual Perception of National Identity in Robots ／ Katie Seaborn, Haruki Kotani, Peter Pennefather
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
エンティティ種別に基づく衝突回避を統合した深層強化学習によるロボットナビゲーション
歩行者や自転車などのエンティティ種別ごとに安全要件を変えた報酬設計と高速化アルゴリズムにより、動的環境での衝突回避ナビゲーションを深層強化学習で実現した研究。
原題: Robot Navigation with Entity-Based Collision Avoidance using Deep Reinforcement Learning ／ Yury Kolomeytsev, Dmitry Golembiovsky
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
都市規模の低高度アーバンエアモビリティ：リスク認識型マルチスケールセル分解によるスケーラブルな大域経路計画
都市空域を可変粒度のセルに分割し、障害物との近接度に基づくリスク値を割り当てることで、都市規模のドローン経路計画を高速かつ安全に行う手法を提案した。
原題: City-Wide Low-Altitude Urban Air Mobility: A Scalable Global Path Planning Approach via Risk-Aware Multi-Scale Cell Decomposition ／ Josue N. Rivera, Dengfeng Sun, Chen Lv
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
点接触を超えて：階層的全身体モーメンタム制御による非自明な足を持つヒューマノイドへのALIPモデル拡張
ALIPモデルの点接触・角運動量無視の仮定を緩め、全身制御で重心角運動量を調整することで、大きなオフセット足を持つヒューマノイドの安定歩行を実現した。
原題: Moving past point-contacts: Extending the ALIP model to humanoids with non-trivial feet using hierarchical, full-body momentum control ／ Victor C. Paredes, Daniel A. Hagen, Samuel W. Chesebrough 他
日本語で読む → - 論文自己位置推定ロボティクス
自動車用偏波レーダによるランドマークベースの車両自己位置推定
完全偏波散乱情報を活用したレーダベースの自己位置推定手法を提案し、ランドマーク検出のロバスト性を高め、実環境実験で高精度な位置・姿勢推定を実現した。
原題: Landmark-based Vehicle Self-Localization Using Automotive Polarimetric Radars ／ Fabio Weishaupt, Julius F. Tilly, Nils Appenrodt 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
TOSS: 静的シーンマッピングのためのリアルタイム追跡と移動物体セグメンテーション
追跡ベースの移動物体セグメンテーションと静的マップ構築を統合したリアルタイムフレームワークを提案し、動的物体の除去と静的物体の復元を高精度に行う。
原題: TOSS: Real-time Tracking and Moving Object Segmentation for Static Scene Mapping ／ Seoyeon Jang, Minho Oh, Byeongho Yu 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
TacSL: 視触覚センサのシミュレーションと学習のためのライブラリ
GPUベースで視触覚センサを高速シミュレーションし、触覚ベースの強化学習を可能にするライブラリTacSLと、sim-to-real転移のための新アルゴリズムAACDを提案した。
原題: TacSL: A Library for Visuotactile Sensor Simulation and Learning ／ Iretiayo Akinola, Jie Xu, Jan Carius 他
日本語で読む → - 論文自動運転/オンラインマッピング画像認識
標準地図を活用したオンライン道路網認識・推論の強化
軽量な標準地図(SDマップ)を事前情報としてオンラインHDマップ生成に組み込み、収束の高速化とセンタライン認識性能の30%向上を実現した研究。
原題: Enhancing Online Road Network Perception and Reasoning with Standard Definition Maps ／ Hengyuan Zhang, David Paz, Yuliang Guo 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
DiPGrasp: 効率的な微分可能把持計画のための並列局所探索
力閉包に基づく把持品質指標を勾配最適化し、並列サンプリングと衝突処理を組み合わせることで、様々な自由度のグリッパに対応する高速で微分可能な把持計画手法を提案した。
原題: DiPGrasp: Parallel Local Searching for Efficient Differentiable Grasp Planning ／ Wenqiang Xu, Jieyi Zhang, Tutian Tang 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
CrystalTac：迅速なモノリシック製造技術による3Dプリント視覚ベース触覚センサファミリー
マルチマテリアル3Dプリンティングによるモノリシック製造で、独自の感知機構を持つ視覚ベース触覚センサ（VBTS）ファミリー「CrystalTac」を開発し、触覚知覚タスクでの有効性とコスト効率・設計柔軟性を示した。
原題: CrystalTac: 3D-Printed Vision-Based Tactile Sensor Family through Rapid Monolithic Manufacturing Technique ／ Wen Fan, Haoran Li, Dandan Zhang
日本語で読む → - 論文プランニングロボティクス
不確実性下での生成モデルによる適応的プランニング
生成モデルの長期予測と逆動力学モデルのアンサンブルによる不確実性推定を組み合わせ、再プランニング頻度を約10%まで削減しつつ性能を維持する適応的プランニング手法を提案。
原題: Adaptive Planning with Generative Models under Uncertainty ／ Pascal Jutras-Dubé, Ruqi Zhang, Aniket Bera
日本語で読む → - 論文模倣学習/農業ロボットロボティクス
学習による旋回：作物下ロボットのための拡散模倣による堅牢な畝間旋回
トウモロコシ畑の畝間旋回を、人間の操作や特権コントローラのデモから拡散ポリシーで模倣学習する手法を提案し、視覚と速度のみでの学習可能性を示した。
原題: Learning to Turn: Diffusion Imitation for Robust Row Turning in Under-Canopy Robots ／ Arun N. Sivakumar, Pranay Thangeda, Yixiao Fang 他
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクス/3Dプリンティングロボティクス
課題から解決へ：生体模倣3Dプリンティングによる軟質・硬質材料の接合
一般的なFDMプリンタの「押出不足」を逆手に取り、多孔質構造を介して軟質材料と硬質材料を強固に接合する3Dプリント技術を開発した。従来の接着剤の約2倍の接合強度を実現し、ハイブリッドロボットの作製に応用した。
原題: From Problem to Solution: Bio-inspired 3D Printing for Bonding Soft and Rigid Materials via Underextrusions ／ Arman Goshtasbi, Luca Grignaffini, Ali Sadeghi
日本語で読む → - 論文海洋ロボティクスロボティクス
自律型マイクロプラスチック回収半潜水艇の改良と実証試験
マンタトロールにモーターと誘導システムを取り付け、水面付近のマイクロプラスチックを自律的に回収する半潜水艇を試作・評価した。
原題: Improvement and Empirical Testing of a Novel Autonomous Microplastics-Collecting Semisubmersible ／ Ziddane Isahaku
日本語で読む → - 論文マニピュレーション制御
不確かさを有するロボットマニピュレータの適応スライディングモード軌道制御
動特性の不確かさ・振動外乱・ペイロード変動があるロボットマニピュレータに対し、Lyapunovに基づく適応スライディングモード制御器を設計し、MATLAB-SIMULINKで安定性とロバスト性を検証した。
原題: Adaptive-Sliding Mode Trajectory Control of Robot Manipulators with Uncertainties ／ Mustafa M. Mustafa, Carl D. Crane, Ibrahim Hamarash
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