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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 →- 論文ナビゲーションロボティクス
時相論理と強化学習を統合したマルチタスク跳躍ロボットナビゲーション
線形時相論理で与えられた必須の目標達成タスクと、報酬関数で表される任意の探索タスクを同時にこなす跳躍ロボットのナビゲーション手法を提案し、動力学の不確かさに対処する統合制御ポリシーを導出した。
原題: A Unified Approach to Multi-task Legged Navigation: Temporal Logic Meets Reinforcement Learning ／ Jesse Jiang, Samuel Coogan, Ye Zhao
日本語で読む → - 論文外骨格ロボティクス
外骨格システムにおける信頼の測定
外骨格などのウェアラブルロボットに特有の信頼の次元とサブ次元を整理し、応用例とともに測定の枠組みを検討した論文。
原題: Measuring Trust for Exoskeleton Systems ／ Leia Stirling, Man I Wu, Xiangyu Peng
日本語で読む → - 論文群制御機械学習
フェデレーテッドラーニングによる複数ロボットの迷路探索
LiDAR搭載ロボットが連携し、フェデレーテッドラーニングで迷路の形状分類モデルを学習することで、未知の迷路でも高精度に探索できることを示した研究。
原題: Maze Discovery using Multiple Robots via Federated Learning ／ Kalpana Ranasinghe, H. P. Madushanka, Rafaela Scaciota 他
日本語で読む → - 論文強化学習/航空戦闘ロボティクス
解釈可能な深層強化学習によるUCAVドッグファイトの機動決定
UCAVのドッグファイトにおいて、深層強化学習で基本的な飛行機動を選択する階層型フレームワークを提案し、解釈性の向上と新戦術の創発を示した。
原題: Interpretable DRL-based Maneuver Decision of UCAV Dogfight ／ Haoran Han, Jian Cheng, Maolong Lv
日本語で読む → - 論文自動運転制御
自動運転のためのクラウド・エッジ・端末連携AIGC
自動運転向けに、クラウド・エッジ・端末が連携してAIGCを活用するアーキテクチャを提案し、通信・ストレージ・計算資源の配分とAIGCによるシステム設計支援を検討した論文。
原題: Cloud-Edge-Terminal Collaborative AIGC for Autonomous Driving ／ Jianan Zhang, Zhiwei Wei, Boxun Liu 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
混雑未知環境における制御バリア関数を用いたロボット羊誘導
ロボット犬が混雑した未知環境でロボット羊の群れを安全に誘導するため、制御バリア関数に基づく最適化制御手法を提案し、シミュレーションで有効性を示した。
原題: Robotic Shepherding in Cluttered and Unknown Environments using Control Barrier Functions ／ Mahmoud Hamandi, Farshad Khorrami, Anthony Tzes
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
GPU計算距離マップによるリアルタイム衝突回避
GPUで計算した3次元距離変換を用いて、冗長マニピュレータの障害物・自己衝突回避をリアルタイム運動学フィードバック制御で実現するフレームワークを提案し、Tiagoロボットで評価した。
原題: Real Time Collision Avoidance with GPU-Computed Distance Maps ／ Wendwosen Bellete Bedada, Gianluca Palli
日本語で読む → - 論文協調制御ロボティクス
人間とロボットの協調運搬のためのアドミタンス制御と時変パッシブ速度場制御に基づく協調制御フレームワーク
人間とロボットが共同で物体を運ぶ際に、アドミタンス制御で人間の意図を推定し、時変パッシブ速度場制御で安全かつ同期した動作を実現する制御フレームワークを提案した。
原題: A Cooperation Control Framework Based on Admittance Control and Time-varying Passive Velocity Field Control for Human-Robot Co-carrying Tasks ／ Dang Van Trong, Hiroki Kotake, Sumitaka Honji 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
ソフトロボット相互作用のための解釈可能な視覚・触覚予測モデルに向けて
生成モデルを用いてソフトロボットの視覚・固有感覚を融合したマルチモーダル知覚モデルを構築し、外部物体との接触相互作用を予測・解釈する手法を提案した。
原題: Towards Interpretable Visuo-Tactile Predictive Models for Soft Robot Interactions ／ Enrico Donato, Thomas George Thuruthel, Egidio Falotico
日本語で読む → - 論文ヒューマンロボットインタラクションロボティクス
アクティブシャドウイング：仮想通信によるロボット行動の知覚操作
拡張現実で影を投影するアクティブシャドウイング（ASD）という新たな暗黙的視覚通信手法を提案し、ロボットの物理行動を変えずに知覚を操作して理解しやすくできることをユーザー研究で示した。
原題: Active Shadowing (ASD): Manipulating Perception of Robotic Behaviors via Implicit Virtual Communication ／ Andrew Boateng, Prakhar Bhartiya, Taha Shaheen 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
体性感覚注意機構を備えた深層予測学習による移乗介護のための双腕動作生成
深層予測学習と体性感覚・視覚の注意機構、インピーダンス制御を組み合わせ、双腕ヒューマノイドがベッドと患者の背中の間に手を差し込み、仰臥位から持ち上げる移乗介護動作を生成できるようにした。
原題: Dual-arm Motion Generation for Repositioning Care based on Deep Predictive Learning with Somatosensory Attention Mechanism ／ Tamon Miyake, Namiko Saito, Tetsuya Ogata 他
日本語で読む → - 論文物体再識別画像認識
CLOVER: 文脈を考慮した長期物体視点・環境不変表現学習
多様な照明や視点変化に対応する物体再識別のためのデータセットCODa Re-IDと、前景分割不要の表現学習手法CLOVER、および地図統合手法MapCLOVERを提案。
原題: CLOVER: Context-aware Long-term Object Viewpoint- and Environment- Invariant Representation Learning ／ Dongmyeong Lee, Amanda Adkins, Joydeep Biswas
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
RobotKeyframing: 高レベル目標を密・疎報酬の混合で学習する歩行制御
脚ロボットの歩行において、時間的に任意に配置された複数のポーズ目標（キーフレーム）を達成するため、密・疎報酬を扱うマルチクリティック強化学習と可変数の目標を処理するTransformerエンコーダを組み合わせた制御フレームワークを提案。
原題: RobotKeyframing: Learning Locomotion with High-Level Objectives via Mixture of Dense and Sparse Rewards ／ Fatemeh Zargarbashi, Jin Cheng, Dongho Kang 他
日本語で読む → - 論文自動運転画像認識
自動運転のための自己教師ありマルチ未来占有予測
生成モデルの潜在空間でLiDAR占有グリッドの確率的予測を行い、RGBカメラや地図、計画軌道を条件として利用できる枠組みを提案。
原題: Self-supervised Multi-future Occupancy Forecasting for Autonomous Driving ／ Bernard Lange, Masha Itkina, Jiachen Li 他
日本語で読む → - 論文3D物体検出画像認識
分割ビュー位置埋め込みによるマルチビュー3D物体検出
カメラ視点ごとに特徴を分割して位置埋め込みを工夫し、マルチビュー3D物体検出の精度を向上させた手法を提案。
原題: DVPE: Divided View Position Embedding for Multi-View 3D Object Detection ／ Jiasen Wang, Zhenglin Li, Ke Sun 他
日本語で読む → - 論文地形分類ロボティクス
宇宙探査ロボットの固有感覚データを用いた不確実性を考慮した地形分類
固有感覚データのみを入力とし、モンテカルロドロップアウトやFlipoutなどの不確実性推定を組み込んだニューラルネットワークにより、宇宙探査ロボットの地形分類を信頼性高く行う手法を提案した。
原題: Terrain Classification Enhanced with Uncertainty for Space Exploration Robots from Proprioceptive Data ／ Mariela De Lucas Álvarez, Jichen Guo, Raul Domínguez 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
刺激的な行動：筋骨格ヒューマノイドの歩行学習における効率的な探索の検討
筋骨格ヒューマノイドの歩行・走行制御を、少数の実演データを用いた敵対的模倣学習で学習し、自然な歩容を実現した研究。
原題: Exciting Action: Investigating Efficient Exploration for Learning Musculoskeletal Humanoid Locomotion ／ Henri-Jacques Geiß, Firas Al-Hafez, Andre Seyfarth 他
日本語で読む → - 論文自動運転/安全性制御
MPCベース軌道プランナのSOTIF向上のための機能的不十分とトリガ条件の分析
自動運転の安全性を高めるため、MPCベースの軌道プランナにおけるSOTIF（意図した機能の安全性）を分析し、機能的不十分とトリガ条件を特定して安全概念を最適化した。
原題: Analysis of Functional Insufficiencies and Triggering Conditions to Improve the SOTIF of an MPC-based Trajectory Planner ／ Mirko Conrad, Georg Schildbach
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
DextrAH-G: 幾何学的ファブリックを用いたピクセルから動作への巧みなアーム・ハンド把持
深さ画像から直接動作を生成する強化学習と幾何学的ファブリックを組み合わせ、シミュレーションのみで訓練した23自由度アーム・ハンドロボットの高速で安全な巧みな把持方策を実現した。
原題: DextrAH-G: Pixels-to-Action Dexterous Arm-Hand Grasping with Geometric Fabrics ／ Tyler Ga Wei Lum, Martin Matak, Viktor Makoviychuk 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
接触状態遷移に基づく行動プリミティブによる手内工具操作
手内での工具操作を接触状態の遷移として捉え、3つの行動表現（detach/crossover/attach）で短期プリミティブに分解して強化学習する手法を提案し、細長い物体の半回転操作に成功した。
原題: APriCoT: Action Primitives based on Contact-state Transition for In-Hand Tool Manipulation ／ Daichi Saito, Atsushi Kanehira, Kazuhiro Sasabuchi 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sim2realロボティクス
テーブルサッカーをプレイする学習：システムとベースライン
自動テーブルサッカー台とそのシミュレーション環境を構築し、キーパーロッドを制御するベースライン手法でロボット学習の課題を検証した。
原題: Learning to Play Foosball: System and Baselines ／ Janosch Moos, Cedric Derstroff, Niklas Schröder 他
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
実世界運転のための物理情報に基づく模倣強化学習
専門家のデモと探索データを併用し、車両ダイナミクスの物理原理を学習過程から自然に獲得する物理情報付き模倣強化学習を提案し、Waymaxベンチマークで衝突率と路外率を大幅に削減した。
原題: Physics-informed Imitative Reinforcement Learning for Real-world Driving ／ Hang Zhou, Yihao Qin, Dan Xu 他
日本語で読む → - 論文ヒューマンロボットインタラクションロボティクス
イベントカメラから協働ロボットへのリアルタイム通信の実証
イベントカメラで手の動きを取得し、そのデータを協働ロボットへの動作指令として送信するシステムを構築し、110msの遅延でリアルタイム動作を実現した。
原題: Demonstration of real-time event camera to collaborative robot communication ／ Laura Duarte, Michele Polito, Laura Gastaldi 他
日本語で読む → - 論文屋内測位/SLAMロボティクス
SLAM搭載ロボットと深層ニューラルネットワークを用いた適応型WiFiフィンガープリンティング屋内測位
SLAM搭載ロボットで環境地図とWiFiスキャンを自動収集し、高密度なフィンガープリントデータセットを構築してDNNによる屋内測位を実現した。事前地図や人手を削減しつつ測位精度を向上させた。
原題: An Adaptive Indoor Localization Approach Using WiFi RSSI Fingerprinting with SLAM-Enabled Robotic Platform and Deep Neural Networks ／ Seyed Alireza Rahimi Azghadi, Atah Nuh Mih, Asfia Kawnine 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 → - 論文マニピュレーションロボティクス
BiGym: デモ駆動型モバイル双腕マニピュレーションのベンチマーク
家庭環境での40種類のモバイル双腕ロボット操作タスクを集めたベンチマークと学習環境を構築し、人間のデモやRGB・深度などの観測を提供して模倣学習・強化学習手法を評価した。
原題: BiGym: A Demo-Driven Mobile Bi-Manual Manipulation Benchmark ／ Nikita Chernyadev, Nicholas Backshall, Xiao Ma 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
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