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: 2024/7/1 ／ 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 →- 論文自動運転/VLAAI
世界をオブジェクト知識にトークン化し、自動運転のロングテール事象に対処する
自動運転のロングテール事象に対処するため、シーンをオブジェクトレベルの知識にトークン化してLLMの推論能力を活用するマルチモーダルLLM「TOKEN」を提案し、軌道誤差と衝突率を大幅に削減した。
原題: Tokenize the World into Object-level Knowledge to Address Long-tail Events in Autonomous Driving ／ Ran Tian, Boyi Li, Xinshuo Weng 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
オープンワールド物体目標ナビゲーションのためのオープンシーングラフ
基盤モデルとオープンシーングラフを統合し、未知環境で自然言語指定の物体を探索するゼロショット物体目標ナビゲーションシステムOpenSearchを提案した。
原題: Open Scene Graphs for Open World Object-Goal Navigation ／ Joel Loo, Zhanxin Wu, David Hsu
日本語で読む → - 論文遠隔操作ロボティクス
遠隔操作システムの半自動制御による手作業の専門技能の再現
化学実験の手作業を遠隔ロボットで再現するため、経路と軌道を分離した半自動制御を提案し、ユーザーの専門技能を安全かつ反応的に反映させる。
原題: Re-expression of manual expertise through semi-automatic control of a teleoperated system ／ Erwann Landais, Nasser Rezzoug, Vincent Padois
日本語で読む → - 論文連合学習ロボティクス
FedRC: 街路シーン意味理解のための高速収束階層型連合学習フレームワーク
都市間のデータ不均一性に対処するため、RGB画像とデータセットをガウス分布でモデル化した新しい集約重み設計により、階層型連合学習の収束を加速する手法を提案した。
原題: FedRC: A Rapid-Converged Hierarchical Federated Learning Framework in Street Scene Semantic Understanding ／ Wei-Bin Kou, Qingfeng Lin, Ming Tang 他
日本語で読む → - 論文検査計画ロボティクス
固定パラメータ容易性を活用したロボット検査計画
ロボットによる検査計画問題をグラフ検査として抽象化し、動的計画法と整数線形計画法による厳密解法を提案。UAVによる橋梁検査と医療ロボットによる手術検査のシミュレーションで、経路重みと検査カバレッジを大幅に改善した。
原題: Leveraging Fixed-Parameter Tractability for Robot Inspection Planning ／ Yosuke Mizutani, Daniel Coimbra Salomao, Alex Crane 他
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 → - 論文移動操作ロボティクス
ヘビ型ロボットにおける非衝撃的接触陰的計画を用いた移動操作に関する論文
ヘビ型ロボットCOBRAが移動しながら物体を操作する「移動操作」問題を、非衝撃的な接触陰的経路計画に基づく最適化で解く手法を提案し、シミュレーションと実験で有効性を示した。
原題: A Thesis on Loco-Manipulation with Non-impulsive Contact-Implicit Planning in a Slithering Robot ／ Kruthika Gangaraju
日本語で読む → - 論文最適制御ロボティクス
クラッチ付き弾性ロボットの最適制御：接触陰的アプローチ
クラッチ付き弾性ロボットにおいて、制御入力とクラッチの切り替え系列を同時に最適化する接触陰的な手法を提案し、二重振り子で有効性を示した。
原題: Optimal Control for Clutched-Elastic Robots: A Contact-Implicit Approach ／ Dennis Ossadnik, Vasilije Rakčević, Mehmet C. Yildirim 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SLAMロボティクス
SGLC: 意味グラフ誘導による粗密精緻化フルループクロージングLiDAR SLAM
LiDAR SLAMにおいて、前景の意味グラフと背景の幾何情報を組み合わせ、粗→密→精緻のレジストレーションでループ検出と6DoF姿勢推定を高精度・リアルタイムに行う手法を提案。
原題: SGLC: Semantic Graph-Guided Coarse-Fine-Refine Full Loop Closing for LiDAR SLAM ／ Neng Wang, Xieyuanli Chen, Chenghao Shi 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
仮想モデル制御と最小ジャーク軌道生成による高速全方向四足ジャンプフレームワーク
最小ジャーク軌道生成と仮想モデル制御を組み合わせ、四足ロボットが50マイクロ秒で全方向のジャンプ軌道を計画・追従できるフレームワークを提案し、Mini Cheetahで実証した。
原題: A Fast Online Omnidirectional Quadrupedal Jumping Framework Via Virtual-Model Control and Minimum Jerk Trajectory Generation ／ Linzhu Yue, Lingwei Zhang, Zhitao Song 他
日本語で読む → - 論文自動運転テストcs.SE
低ランクモデルに基づく高度自動運転車の高次元フォールトトレランステスト
高度自動運転車のフォールトインジェクションテストを効率化するため、低ランク平滑正則化行列分解（SRMF）を提案し、未テストのシナリオにおける安全性を予測する。
原題: High-Dimensional Fault Tolerance Testing of Highly Automated Vehicles Based on Low-Rank Models ／ Yuewen Mei, Tong Nie, Jian Sun 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 → - 論文制御最適化math.OC
線形等式制約付きLQR問題を効率的に解くアルゴリズム
各段に線形等式制約がある有限ホライズンLQRを、制約なしLQRに帰着させる2段階の手法を提案し、並列実装で検証した。
原題: An efficient algorithm for solving linear equality-constrained LQR problems ／ João Sousa-Pinto, Dominique Orban
日本語で読む → - 論文軌道最適化ロボティクス
PWTO：複雑地形における軌道最適化のためのヒューリスティック手法
複雑地形を移動するロボットの軌道計画において、グラフ探索と軌道最適化を組み合わせ、パレート最適な経路でウォームスタートすることで低コストな軌道を得る手法を提案した。
原題: PWTO: A Heuristic Approach for Trajectory Optimization in Complex Terrains ／ Yilin Cai, Zhongqiang Ren
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
Omnigrasp: シミュレーションされたヒューマノイドによる多様な物体の把持
シミュレーション上のヒューマノイドが1200以上の多様な物体を把持し、ランダムな軌道に沿って運搬できる制御器を学習した研究。
原題: Omnigrasp: Grasping Diverse Objects with Simulated Humanoids ／ Zhengyi Luo, Jinkun Cao, Sammy Christen 他
日本語で読む → - 論文データ選択ロボティクス
ビヘイビアフォレスト：動的挙動のリアルタイム発見によるデータ選択
車両走行中の時系列データから動的挙動をリアルタイムに発見し、学習なしで解析的な記述を行うビヘイビアフォレストを提案。自動運転データの96%以上を削減しつつ重要な挙動を保持できることを示した。
原題: Behavior Forests: Real-Time Discovery of Dynamic Behavior for Data Selection ／ Philipp Reis, Philipp Rigoll, Eric Sax
日本語で読む → - 論文制御/強化学習ロボティクス
俊敏ロボティクス：最適制御・強化学習・微分可能シミュレーション
最適制御・強化学習・微分可能シミュレーションを組み合わせ、ロボットの俊敏性を高めつつ外乱に頑健な制御系を設計する方法を論じた論文。
原題: Agile Robotics: Optimal Control, Reinforcement Learning, and Differentiable Simulation ／ Yunlong Song, Davide Scaramuzza
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 → - 論文アシスティブ・リハビリテーションロボティクス
手首駆動型装具におけるロボット調整可能な運動学が把持動作を容易にする
脊髄損傷者の手首駆動把持を支援する装具に連続的なロボットモーター支援を導入し、手首の自由度を高めることで、把持動作の難易度と主観的負担が軽減されることを示した。
原題: Robotically adjustable kinematics in a wrist-driven orthosis eases grasping across tasks ／ Erin Y. Chang, Andrew I. W. McPherson, Hannah S. Stuart
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 → - 論文ソフトロボティクス/製作ロボティクス
単一鋳造工程による空気圧ソフトロボットアクチュエータの統合設計・製作
水溶性犠牲コアとFEAを組み合わせ、空気圧ソフトアクチュエータを1回の鋳造で製作する手法を提案し、ミミズ型・四脚・グリッパとして実証した。
原題: Integrated Design and Fabrication of Pneumatic Soft Robot Actuators in a Single Casting Step ／ Afonso Silva, Diogo Fonseca, Diogo M. Neto 他
日本語で読む → - 論文自動運転/強化学習ロボティクス
混合交通における協調車線変更のための深層強化学習アルゴリズム性能比較
混合交通での協調車線変更機構において、DDPG・TD3・SAC・PPOの4つの深層強化学習アルゴリズムを比較し、PPOが安全性・効率・快適性・環境性の面で最も優れた車線変更戦略を学習できることを示した。
原題: Performance Comparison of Deep RL Algorithms for Mixed Traffic Cooperative Lane-Changing ／ Xue Yao, Shengren Hou, Serge P. Hoogendoorn 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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