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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: 2024/7/1 ／ 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 →- 論文マニピュレーションロボティクス
逆強化学習とTD-MPCによるロボットアーム操作
人間の視覚デモンストレーションからコスト関数を逆強化学習で学習し、TD-MPCでロボットアームの操作軌道を最適化する手法を提案し、実機で検証した。
原題: Robotic Arm Manipulation with Inverse Reinforcement Learning & TD-MPC ／ Md Shoyib Hassan, Sabir Md Sanaullah
日本語で読む → - 論文農業ロボティクス画像認識
農業ロボティクス向け果実の形状補完データセットとベンチマーク
農業ロボットによる果実収穫のための、ピーマンのRGB-Dデータセットと高精度点群を提供し、遮蔽下での3D形状補完を可能にする。
原題: A Dataset and Benchmark for Shape Completion of Fruits for Agricultural Robotics ／ Federico Magistri, Thomas Läbe, Elias Marks 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
複雑なタスク-動作依存関係下でのタスク条件付き軌道生成のための動作多様体フロープリミティブ
動作多様体の学習とタスク条件付き分布の学習を分離し、フローマッチングで潜在空間上の条件付き分布を学習することで、言語誘導の軌道生成など複雑なタスク-動作依存関係に対応するフレームワークを提案。
原題: Motion Manifold Flow Primitives for Task-Conditioned Trajectory Generation under Complex Task-Motion Dependencies ／ Yonghyeon Lee, Byeongho Lee, Seungyeon Kim 他
日本語で読む → - 論文遠隔操作ロボティクス
HSURF人工魚の複雑経路における無線遠隔操作
浮遊型・沈降型・ロボット魚からなるHSURFシステムを用い、音響通信の遅延下で水中の複数目標を巡回・検査する遠隔操作手法を提案し、プール実験で検証した。
原題: Wireless teleoperation of HSURF artificial fish in complex paths ／ Saverio Iacoponi, Nikita Mankovskii, Mohammed El Hanbaly 他
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
適応型オートパイロット：多様な運転行動のための制約付き深層強化学習
人間の運転データを3つのスタイルに分類し、スタイルごとの加速度予測と制約付き深層強化学習を用いて、人間らしい安全な車間制御ポリシーを学習する枠組みを提案した。
原題: Adaptive Autopilot: Constrained DRL for Diverse Driving Behaviors ／ Dinesh Cyril Selvaraj, Christian Vitale, Tania Panayiotou 他
日本語で読む → - 論文ニューロモルフィック計算cs.ET
自律AIシステム向けオンボード物理リザバーコンピューティングの古典的・量子的展望
ドローンやロボットなどの自律システムに搭載するAIの消費電力を抑えるため、周囲の物理環境の非線形ダイナミクスを利用したニューロモルフィック計算や量子ニューロモルフィックプロセッサの可能性を、200件以上の研究を概観して論じたレビュー。
原題: Classical and Quantum Physical Reservoir Computing for Onboard Artificial Intelligence Systems: A Perspective ／ A. H. Abbas, Hend Abdel-Ghani, Ivan S. Maksymov
日本語で読む → - 論文軌道最適化ロボティクス
接触タイミングの不確かさ下における軌道最適化
接触タイミングの不確かさに対してロバストな制御方策を求める新しい最適制御定式化を提案し、ロコモーションとマニピュレーションの簡易タスクで有効性を示した。
原題: Trajectory Optimization under Contact Timing Uncertainties ／ Haizhou Zhao, Majid Khadiv
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
SPOMP：空陸協調のための意味的全景オンラインマッピングと計画
空と地上のロボットが協調するために、意味情報を含む地図をオンラインで構築し、GPSのない環境でも位置推定や複雑な協調ミッションの計画・実行を可能にするフレームワークを提案し、実世界実験と大規模シミュレーションで検証した。
原題: Air-Ground Collaboration with SPOMP: Semantic Panoramic Online Mapping and Planning ／ Ian D. Miller, Fernando Cladera, Trey Smith 他
日本語で読む → - 論文模倣学習/人間-ロボットインタラクションロボティクス
MoVEInt: 混合変分エキスパートによる実演からの人間-ロボットインタラクション学習
人間の観察を混合密度ネットワークで潜在空間の事前分布として取り込み、VAEと混合エキスパート構成で実演から人間-ロボットインタラクションの共有潜在表現を学習する手法を提案。握手やハイタッチなどのタスクで従来手法より正確なロボット動作を実現した。
原題: MoVEInt: Mixture of Variational Experts for Learning Human-Robot Interactions from Demonstrations ／ Vignesh Prasad, Alap Kshirsagar, Dorothea Koert 他
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
ソフト多安定ロボットにおける形態機能共設計による制御の具現化
空気圧駆動のソフトロボットを対象に、エネルギー解析モデルと特徴選択を用いて形態とタスクを共設計し、多安定構造の非線形力学を活用して制御を簡素化する手法を提案した。
原題: Embodying Control in Soft Multistable Robots from Morphofunctional Co-design ／ Juan C. Osorio, Jhonatan S. Rincon, Harith Morgan 他
日本語で読む → - 論文自動運転/模倣学習ロボティクス
PLM-Net: 視覚ベース自動運転の横方向制御における知覚遅延緩和ネットワーク
視覚模倣学習による車線維持制御において、知覚遅延の影響をプラグイン型の深層学習フレームワークで緩和し、操舵誤差を最大78%削減した。
原題: PLM-Net: Perception Latency Mitigation Network for Vision-Based Lateral Control of Autonomous Vehicles ／ Aws Khalil, Jaerock Kwon
日本語で読む → - 論文物理的人間-ロボットインタラクションロボティクス
深層学習によるサブタスク検出と動作推定を用いた効率的で安全な接触リッチな物理的人間-ロボットインタラクション
深層学習で人間の意図をサブタスク検出と動作推定により認識し、適応アドミタンス制御をオンライン調整することで、接触を伴う作業における効率と安全性を向上させる手法を提案した。
原題: Efficient and Safe Contact-rich pHRI via Subtask Detection and Motion Estimation using Deep Learning ／ Pouya P. Niaz, Engin Erzin, Cagatay Basdogan
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
MuTT: ロボットスキルのためのマルチモーダル軌道トランスフォーマー
視覚・軌道・スキルパラメータを統合し、環境に応じたロボットスキルの実行を予測するエンコーダ・デコーダ型トランスフォーマーを提案。モデルベース最適化と組み合わせることで実環境実行なしにスキルパラメータを調整できる。
原題: MuTT: A Multimodal Trajectory Transformer for Robot Skills ／ Claudius Kienle, Benjamin Alt, Onur Celik 他
日本語で読む → - 論文自己位置推定ロボティクス
動的平面環境における少数の距離計測を用いた自己位置推定
未知の動的障害物がある既知の2次元環境で、少数の距離計測のみからセンサ位置を推定する手法を提案し、その精度保証とシミュレーション実験での有効性を示した。
原題: Localization in Dynamic Planar Environments Using Few Distance Measurements ／ Michael M. Bilevich, Shahar Guini, Dan Halperin
日本語で読む → - 論文指示追従ロボティクス
ReALFRED: 実写級環境における身体性指示追従ベンチマーク
実世界のシーン・物体・間取りを用いて、自由形式の言語指示を理解し家庭内タスクを遂行するエージェントを学習・評価するベンチマークReALFREDを提案した。
原題: ReALFRED: An Embodied Instruction Following Benchmark in Photo-Realistic Environments ／ Taewoong Kim, Cheolhong Min, Byeonghwi Kim 他
日本語で読む → - 論文自律ナビゲーションロボティクス
深層強化学習による無人車両の自律ナビゲーション
DDPGアルゴリズムを用いてアッカーマンロボットの自律ナビゲーションを実現し、シミュレーションでDQNやDDQNより優れた経路計画性能を示した論文。
原題: Autonomous Navigation of Unmanned Vehicle Through Deep Reinforcement Learning ／ Letian Xu, Jiabei Liu, Haopeng Zhao 他
日本語で読む → - 論文軌道計画ロボティクス
動的環境におけるロボット軌道計画アルゴリズムとソフトウェア実装の比較分析
動的で複雑な環境におけるロボットの軌道計画アルゴリズムとソフトウェア実装を比較し、適応性やリアルタイム性の課題を整理した調査論文。
原題: Exploring Robot Trajectory Planning -- A Comparative Analysis of Algorithms And Software Implementations in Dynamic Environments ／ Arunabh Bora
日本語で読む → - 論文遠隔触診ロボティクス
認知と感情から捉える遠隔医療触診の高度化
医師の能動的触覚と患者の受動的触覚という双方向の触診モデルを提案し、複合現実型遠隔触診プロトタイプを14名の臨床医による391試行で評価した。
原題: Advancing Remote Medical Palpation through Cognition and Emotion ／ Matti Itkonen, Shotaro Okajima, Sayako Ueda 他
日本語で読む → - 論文ソーシャルアシスティブ・ロボットロボティクス
性教育を支援するソーシャルアシスティブ・ロボット：小学生の開示・学習・前向きな態度を促す集団および個別の生徒-ロボット相互作用活動
Naoロボットが性教育の授業を進行する集団活動と1対1の個別活動の2実験を行い、ロボットが生徒の性教育への態度を改善し、人間の教師よりも質問しやすいと感じさせたことを示した。
原題: Socially Assistive Robot in Sexual Health: Group and Individual Student-Robot Interaction Activities Promoting Disclosure, Learning and Positive Attitudes ／ Anna-Maria Velentza, Efthymia Kefalouka, Nikolaos Fachantidis
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
最小センシングで協調ナノドローンによる未構造環境の探索
限られたセンサ能力しか持たないナノドローンの群れが、フロンティア探索とバグアルゴリズムを組み合わせて未知環境を効率的に探索する手法を提案し、シミュレーションと実機実験で有効性を示した。
原題: Exploring Unstructured Environments using Minimal Sensing on Cooperative Nano-Drones ／ Pedro Arias-Perez, Alvika Gautam, Miguel Fernandez-Cortizas 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
自律ロボット群の検証と妥当性確認のための相互補強アプローチ
群ロボットの安全性保証に向け、形式検証・低忠実度/高忠実度シミュレーション・実機実験を相互補強的に組み合わせるV&V手法を提案し、公共クロークでのケーススタディで示した。
原題: Autonomous Robotic Swarms: A Corroborative Approach for Verification and Validation ／ Dhaminda B. Abeywickrama, Suet Lee, Chris Bennett 他
日本語で読む → - 論文オドメトリ/SLAMロボティクス
適応的時間間隔に基づく連続時間LiDARオンリーオドメトリ
LiDARスキャンの動き歪み補正のため、制御ノード間の時間間隔を運動と環境に応じて適応的に調整する連続時間オドメトリ手法を提案し、激しい運動や特徴が乏しい環境で既存手法を上回る精度を実現した。
原題: ATI-CTLO:Adaptive Temporal Interval-based Continuous-Time LiDAR-Only Odometry ／ Bo Zhou, Jiajie Wu, Yan Pan 他
日本語で読む → - 論文運動予測ロボティクス
適応的予測アンサンブル：運動予測の分布外汎化性能の向上
深層学習とルールベースの予測を組み合わせ、入力シーンに応じて動的に最適な予測を選択する適応的予測アンサンブル（APE）を提案し、自動運転の軌道予測における分布外汎化性能を改善した。
原題: Adaptive Prediction Ensemble: Improving Out-of-Distribution Generalization of Motion Forecasting ／ Jinning Li, Jiachen Li, Sangjae Bae 他
日本語で読む → - 論文HRIAI
マルチパーティ会話における人間認識型ロボットのためのマルチモーダル説明可能性アプローチ
マルチパーティ会話で誰が話しかけているかを推定するモデルを改良し、注意機構による説明可能性を組み込んでiCubロボットに実装、人間との対話における説明の効果をユーザー研究で検証した。
原題: A Multi-Modal Explainability Approach for Human-Aware Robots in Multi-Party Conversation ／ Iveta Bečková, Štefan Pócoš, Giulia Belgiovine 他
日本語で読む → - 論文航空安全ロボティクス
滑走路安全とオーバーラン回避のための組込み意思決定支援システム
離着陸時の滑走路オーバーランを予測する組込みシステムを開発し、Boeing 737-800を対象に静的・動的計算を実装した。
原題: An Embedded Decision Support System for Runway Safety and Excursion Avoidance ／ Georgios Alogdianakis, Ioannis Katsidimas, Athanasios Kotzakolios 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
マルチロボットシステムにおける空間的組織化の模倣学習
群れの制御器情報を使わずに、過去の実演からマルチエージェント相互作用の特徴を抽出し、MA-GAILで群れの集団行動を再構築する手法を提案した。
原題: Learning to Imitate Spatial Organization in Multi-robot Systems ／ Ayomide O. Agunloye, Sarvapali D. Ramchurn, Mohammad D. Soorati
日本語で読む → - 論文イベントカメラ/物体検出画像認識
イベントとフレームの階層的特徴洗練ネットワークによる物体検出
イベントカメラと通常カメラの異種モダリティを粗から細への適応的特徴洗練モジュールで融合し、物体検出の性能とロバスト性を大幅に向上させた論文。
原題: Embracing Events and Frames with Hierarchical Feature Refinement Network for Object Detection ／ Hu Cao, Zehua Zhang, Yan Xia 他
日本語で読む → - 論文遠隔操縦/視線制御ロボティクス
GazeRace: 視線制御による遠隔ドローン操縦の革新
アイトラッキング技術とMediaPipeを用いて目の動きをドローン操作コマンドに変換し、遠隔操縦を可能にするシステムを開発した。従来の操作と比べて飛行経路長を18%短縮しつつ同等の速度を維持し、操作精度の向上とユーザーのストレス軽減を示した。
原題: GazeRace: Revolutionizing Remote Piloting with Eye-Gaze Control ／ Issatay Tokmurziyev, Valerii Serpiva, Alexey Fedoseev 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
未知の積載物を運ぶロボットチームによる分散適応型航空宇宙輸送
複数の航空宇宙ロボットが未知の物体を協調して3次元軌道で輸送するための分散適応制御器を提案し、空中と宇宙のシナリオで検証した。
原題: Decentralized Adaptive Aerospace Transportation of Unknown Loads Using A Team of Robots ／ Longsen Gao, Kevin Aubert, David Saldana 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
DexGrasp-Diffusion：多様な多指ロボットハンドのための拡散モデルによる統合的な機能把持生成手法
拡散モデルを用いて、様々な多指ロボットハンドに対応した機能的な把持を生成する統合手法を提案し、物体のアフォーダンス指示に沿った把持を実現した。
原題: DexGrasp-Diffusion: Diffusion-based Unified Functional Grasp Synthesis Method for Multi-Dexterous Robotic Hands ／ Zhengshen Zhang, Lei Zhou, Chenchen Liu 他
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