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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 →- 論文テンセグリティ/モデリングロボティクス
区分的連続な曲線リンクと多点接触を持つテンセグリティロボットの幾何学的静的モデリング
2本の半円形リンクと12本のケーブルからなるテンセグリティロボットTeXploRについて、非球面2点接触系の準静的状態遷移を閉形式で幾何学的にモデル化し、実験で検証した。
原題: Geometric Static Modeling Framework for Piecewise-Continuous Curved-Link Multi Point-of-Contact Tensegrity Robots ／ Lauren Ervin, Vishesh Vikas
日本語で読む → - 論文VPR/ナビゲーション画像認識
位置推定の検証によるロボットナビゲーションのための視覚的場所認識の改善
視覚的場所認識(VPR)の信頼性を監視するMLPベースの整合性モニタを提案し、実世界実験でナビゲーションと位置推定の精度向上を実証した。
原題: Improving Visual Place Recognition Based Robot Navigation By Verifying Localization Estimates ／ Owen Claxton, Connor Malone, Helen Carson 他
日本語で読む → - 論文HRIロボティクス
公共空間における群ロボットインタラクション：人間中心の世界における自己中心的なロボット？
公共空間での社会的ロボットとの相互作用（2者間 vs 3者間）が、ロボットの外向性知覚に与える影響を40件の実験で調査した。
原題: Egocentric Robots in a Human-Centric World? Exploring Group-Robot-Interaction in Public Spaces ／ Ana Müller, Anja Richert
日本語で読む → - 論文ニューラルオペレータ機械学習
ニューラルオペレータによる磁気ヒステリシスモデリング
磁場間の写像を学習するニューラルオペレータ（DeepONet、FNO、WNO）を提案し、未学習の磁場に対する磁気ヒステリシス特性の予測で従来の再帰型ニューラルネットを上回る性能を示した。
原題: Magnetic Hysteresis Modeling with Neural Operators ／ Abhishek Chandra, Bram Daniels, Mitrofan Curti 他
日本語で読む → - 論文共有自律ロボティクス
医療現場の人間とロボットの協働に向けた人間中心の共有自律AIパラダイム
医療ロボットが患者と協働する際に、人間中心の設計で倫理的問題を避けつつ、動的な目標変更に対応できる適応型共有自律AIの枠組みを提案した論文。
原題: Toward human-centered shared autonomy AI paradigms for human-robot teaming in healthcare ／ Reza Abiri, Ali Rabiee, Sima Ghafoori 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
ICRA@40パーティで記録されたEarth Roverデータセット
ICRA40周年記念パーティ会場前で、Earth Rover Challengeのロボットを用いて収集した実世界ナビゲーションデータセットを公開した。
原題: An Earth Rover dataset recorded at the ICRA@40 party ／ Qi Zhang, Zhihao Lin, Arnoud Visser
日本語で読む → - 論文歩行計画ロボティクス
NAS: 足裏配置計画問題の全解をNステップで計算する手法
階段昇降のような接触計画問題について、離散的な接触面と順序の全解を効率的に計算し、ヒューマノイドロボットのリアルタイム歩行計画に使えるアルゴリズムNASを提案した。
原題: NAS: N-step computation of All Solutions to the footstep planning problem ／ Jiayi Wang, Saeid Samadi, Hefan Wang 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
ClutterGen: ロボット学習のための散らかったシーン生成器
強化学習を用いて、物理法則に従った多様で安定した散らかった物体配置シーンを自動生成するシミュレータを提案し、実機での片付け・配置学習に応用可能であることを示した。
原題: ClutterGen: A Cluttered Scene Generator for Robot Learning ／ Yinsen Jia, Boyuan Chen
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
自動環境整形こそが強化学習の次のフロンティア
ロボット強化学習の主要なボトルネックはアルゴリズムではなく、観測・行動・報酬・シミュレーション力学といった訓練環境の設計（環境整形）であり、その自動化を研究コミュニティが目指すべきだと主張するポジションペーパー。
原題: Automatic Environment Shaping is the Next Frontier in RL ／ Younghyo Park, Gabriel B. Margolis, Pulkit Agrawal
日本語で読む → - 論文協調認識画像認識
StreamLTS: クエリベース時空間LiDAR融合による協調物体検出
LiDARセンサの非同期な計測時刻を考慮した協調物体検出タスクTA-COODを提案し、クエリベースで物体の時間情報をモデル化する完全スパースなフレームワークを構築した。
原題: StreamLTS: Query-based Temporal-Spatial LiDAR Fusion for Cooperative Object Detection ／ Yunshuang Yuan, Monika Sester
日本語で読む → - 論文自動運転/軌道生成ロボティクス
KiGRAS: 運動学駆動型生成モデルによるリアルなエージェントシミュレーション
自動運転の軌道生成において、状態空間ではなく運動学モデルに基づく行動空間で生成する手法を提案し、冗長性を削減して物理的に実現可能な軌道を生成、Waymoのリーダーボードで1位を獲得した。
原題: KiGRAS: Kinematic-Driven Generative Model for Realistic Agent Simulation ／ Jianbo Zhao, Jiaheng Zhuang, Qibin Zhou 他
日本語で読む → - 論文安全制御ロボティクス
到達回避タスクと制御バリア関数を用いたモデル予測パス積分法
Python/ROS2ツールボックスCBFkitを拡張し、到達回避仕様をコスト関数とするMPPIプランナと制御バリア関数を統合して、不確実性下でも安全性を保証する制御を実現した。
原題: Model Predictive Path Integral Methods with Reach-Avoid Tasks and Control Barrier Functions ／ Hardik Parwana, Mitchell Black, Georgios Fainekos 他
日本語で読む → - 論文自動運転画像認識
Lanelet2フレームワークにおけるHDマップからの訓練データ生成
自動運転用HDマップフレームワークLanelet2に、機械学習の訓練ラベル生成と推論時の地図データ入力を統合する拡張を提案した論文。
原題: Generation of Training Data from HD Maps in the Lanelet2 Framework ／ Fabian Immel, Richard Fehler, Frank Bieder 他
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
介護ロボティクスにおける模倣学習ポリシーの危険行動検出
介護ロボット向けの模倣学習ポリシーにおいて、異常を早期に検出して停止させる「ポリシー停止」問題に取り組み、アンサンブル予測器と正規化フローを応用した手法を提案した論文。
原題: Detecting Unsafe Behavior in Neural Network Imitation Policies for Caregiving Robotics ／ Andrii Tytarenko
日本語で読む → - 論文HRIロボティクス
ロボット自律性知覚尺度（RAPS）の構築に向けて
ロボットの自律性を人間がどう知覚するかを測る15項目の尺度RAPSを提案し、ロボットが実際より低い自律性を演じる「演技的自律性」への感度を実験で予備的に検証した。
原題: Toward RAPS: the Robot Autonomy Perception Scale ／ Rafael Sousa Silva, Cailyn Smith, Lara Bezerra 他
日本語で読む → - 論文物体検出画像認識
RFAConvとTriplet Attentionによる自動運転画像検出の最適化
自動運転向けのYOLOv8を改良し、C2f_RFAConvモジュールとTriplet Attention機構を導入することで特徴抽出効率と注目精度を高めた物体検出手法を提案した論文。
原題: Optimization of Autonomous Driving Image Detection Based on RFAConv and Triplet Attention ／ Zhipeng Ling, Qi Xin, Yiyu Lin 他
日本語で読む → - 論文水中ロボット/波動運動ロボティクス
AquaMILR: 機械的知能が複雑な流体環境における波動運動ロボットの制御を簡素化する
水上を波動遊泳する無索状の手足なしロボットを開発し、受動的な体の柔軟性（機械的知能）とケーブル張力フィードバックによるリアルタイム制御を組み合わせることで、障害物の多い流体環境でも開ループ制御で遊泳できることを示した。
原題: AquaMILR: Mechanical intelligence simplifies control of undulatory robots in cluttered fluid environments ／ Tianyu Wang, Nishanth Mankame, Matthew Fernandez 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
6自由度把持検出のための経済的フレームワーク
高密度な教師信号が訓練コストのボトルネックであることを見出し、曖昧さの少ないラベルを選ぶ監督選択戦略と焦点表現モジュールにより、訓練時間・メモリ・ストレージを大幅に削減しつつ把持検出精度を向上させた。
原題: An Economic Framework for 6-DoF Grasp Detection ／ Xiao-Ming Wu, Jia-Feng Cai, Jian-Jian Jiang 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
Co-RaL: 4自由度最適化と転がり接触を併用したレーダー・脚オドメトリの相補統合
チップレーダーと脚ロボットを組み合わせ、4自由度最適化と転がり接触モデルで互いのドリフトを補正する高精度・堅牢なオドメトリ手法を提案。
原題: Co-RaL: Complementary Radar-Leg Odometry with 4-DoF Optimization and Rolling Contact ／ Sangwoo Jung, Wooseong Yang, Ayoung Kim
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
マルチトート型自律移動ロボット倉庫システムにおける複数品目注文のモデル化と解析
高層棚からロボットが直接トートを取出すMTSR倉庫を対象に、複数品目注文を扱う待ち行列ネットワークモデルを構築し、シミュレーションで検証した。
原題: Modeling and Analysis of Multi-Line Orders in Multi-Tote Storage and Retrieval Autonomous Mobile Robot Systems ／ Xiaotao Shan, Yichao Jin, Peizheng Li 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
NaviSlim: 動的スリム化ネットワークによる適応的文脈認識ナビゲーションとセンシング
マイクロドローン向けに、環境の難易度や目標に応じてモデル複雑度とセンサ電力レベルを動的に調整し、計算・エネルギーを削減するゲート付きスリム化ニューラルネットワークを提案。
原題: NaviSlim: Adaptive Context-Aware Navigation and Sensing via Dynamic Slimmable Networks ／ Tim Johnsen, Marco Levorato
日本語で読む → - 論文ソフトアクチュエータ/エクソスーツロボティクス
小児用エクソスーツに向けた肩用双方向布製空気圧アクチュエータの力プロファイリング
小児用エクソスーツの肩の外転・内転を補助する双方向ソフト空気圧アクチュエータについて、取り付け位置や肘角度を変えて接触力を測定し、可動域を保ちつつ体幹・上腕への力を最小化する最適条件を明らかにした。
原題: Force Profiling of a Shoulder Bidirectional Fabric-based Pneumatic Actuator for a Pediatric Exosuit ／ Mehrnoosh Ayazi, Ipsita Sahin, Caio Mucchiani 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
VLMPC: 視覚言語モデル予測制御によるロボットマニピュレーション
視覚言語モデル(VLM)の知覚能力をモデル予測制御(MPC)に統合し、目標画像や言語指示から候補行動をサンプリングして最適な行動系列を生成するロボット操作フレームワークを提案した。
原題: VLMPC: Vision-Language Model Predictive Control for Robotic Manipulation ／ Wentao Zhao, Jiaming Chen, Ziyu Meng 他
日本語で読む → - 論文ダイナミクス学習ロボティクス
クアッドロータダイナミクスの長期予測学習
クアッドロータの長期予測ダイナミクスを効率的に学習するための設計選択を検討し、逐次モデリングと分離型学習アプローチを提案した。
原題: Learning Long-Horizon Predictions for Quadrotor Dynamics ／ Pratyaksh Prabhav Rao, Alessandro Saviolo, Tommaso Castiglione Ferrari 他
日本語で読む → - 論文水上ロボティクスロボティクス
WaveShot：動的な水面撮影・メディア制作のための小型可搬型無人水上艇
水面撮影を革新する小型で可搬な無人水上艇WaveShotを開発し、様々な水条件での安定性と高品質な映像撮影、単眼深度推定による操作支援を実証した。
原題: WaveShot: A Compact Portable Unmanned Surface Vessel for Dynamic Water Surface Videography and Media Production ／ Shijian Ma, Shicong Ma, Jianhao Jiao
日本語で読む → - 論文UAV/デジタルツイン/XRロボティクス
AI駆動型没入型デジタル技術によるUAVの設計と運用
デジタルツインと拡張現実をUAV運用に統合し、深層強化学習や生成AIでシミュレーションと実機のギャップを埋める研究の包括的レビューと2件のケーススタディを提示。
原題: On the Use of AI-Driven Immersive Digital Technologies for Designing and Operating UAVs ／ Yousef Emami, Mohammadhossein Homaei, Miguel Gutierrez Gaitan 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
3D基盤モデルによる把持物体の形状と姿勢の同時推定
3D基盤モデルを活用し、外部カメラのキャリブレーションなしで、ロボットが把持した物体の形状と姿勢をRGB画像から同時に推定する手法を提案した。
原題: 3D Foundation Models Enable Simultaneous Geometry and Pose Estimation of Grasped Objects ／ Weiming Zhi, Haozhan Tang, Tianyi Zhang 他
日本語で読む → - 論文可変自律性ロボティクス
制御の交渉：ニューロシンボリックな可変自律性
ルールベースの記号論理と強化学習を組み合わせ、ロボットが状況に応じて自律性と人間の介入のバランスを動的に調整する手法を提案した論文。
原題: Negotiating Control: Neurosymbolic Variable Autonomy ／ Georgios Bakirtzis, Manolis Chiou, Andreas Theodorou
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 → - 論文行動認識画像認識
指示付き原子行動認識
テキスト記述に基づいて特定人物の原子行動を動画から認識する新タスクRAVARを提案し、データセットRefAVAと専用手法RefAtomNetを構築した。
原題: Referring Atomic Video Action Recognition ／ Kunyu Peng, Jia Fu, Kailun Yang 他
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