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: 2024/6/1 ／ 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 →- 論文デジタルツインロボティクス
安全な道路のためのメタバース：都市交通システムにおける人間と自動運転の共存を探る没入型デジタルツインフレームワーク
自動運転車と人間ドライバーが共存する交通環境を安全に検証するため、複合現実のヒューマンマシンインターフェースを用いた没入型デジタルツインフレームワークを提案し、無信号交差点での事例で有効性を示した。
原題: Metaverse for Safer Roadways: An Immersive Digital Twin Framework for Exploring Human-Autonomy Coexistence in Urban Transportation Systems ／ Tanmay Vilas Samak, Chinmay Vilas Samak, Venkat Narayan Krovi
日本語で読む → - 論文手術支援ロボティクス画像認識
SurgeMOD: 画像空間の組織運動を視覚ベースの手術力に変換する
手術動画から臓器の周期的な動きを周波数領域で解析し、画像空間の力学モデルを構築することで、力センサなしに接触力を推定する手法を提案。
原題: SurgeMOD: Translating image-space tissue motions into vision-based surgical forces ／ Mikel De Iturrate Reyzabal, Dionysios Malas, Shuai Wang 他
日本語で読む → - 論文手術ロボティクスロボティクス
画像誘導ナビゲーションとロボット支援脊椎手術のためのハイブリッド層状システム
画像誘導脊椎手術（IGSS）向けに、モジュール式と統合型を組み合わせたハイブリッド層状アーキテクチャのロボット支援ナビゲーションシステムを開発し、ファントムとカダバで精度と被曝低減を検証した。
原題: A Hybrid-Layered System for Image-Guided Navigation and Robot Assisted Spine Surgery ／ Suhail Ansari T, Vivek Maik, Minhas Naheem 他
日本語で読む → - 論文データセット/UGVロボティクス
上海科技大学マッピングロボット：汎用地上車両データセット収集のためのロボットシステム
多種多様なセンサを搭載したUGVを開発し、SLAMや自動運転研究向けの大規模マルチセンサデータセットを収集・公開した。
原題: ShanghaiTech Mapping Robot is All You Need: Robot System for Collecting Universal Ground Vehicle Datasets ／ Bowen Xu, Xiting Zhao, Delin Feng 他
日本語で読む → - 論文自動運転シミュレーションロボティクス
PRIBOOT: 改良された運転シミュレーションのための新しいデータ駆動型エキスパート
CARLA Leaderboard 2.0向けに、限られた人間のログと特権情報を活用し、BEV表現をRGB画像として処理する新しいエキスパートエージェントPRIBOOTを提案。ルート完了率75%を達成し、大規模データセット生成を可能にした。
原題: PRIBOOT: A New Data-Driven Expert for Improved Driving Simulations ／ Daniel Coelho, Miguel Oliveira, Vitor Santos 他
日本語で読む → - 論文モデル予測制御制御
ドロップアウトMPC：学習ダイナミクスに対するアンサンブルニューラルMPCアプローチ
学習したシステムモデルにモンテカルロドロップアウトを適用し、複数の予測コントローラのアンサンブルで制御入力を決定する新しいMPC手法を提案。不確実性推定による慎重な制御を実現し、移動マニピュレータのナビゲーションで有効性を示した。
原題: Dropout MPC: An Ensemble Neural MPC Approach for Systems with Learned Dynamics ／ Spyridon Syntakas, Kostas Vlachos
日本語で読む → - 論文アクティブマッピング画像認識
不確実性駆動型アクティブマッピングのためのニューラル可視性フィールド
NeRFの未観測領域で不確実性が高くなる性質をベイズネットワークでモデル化し、ロボットが次に見るべき情報量の多い視点を選べるようにしたアクティブマッピング手法を提案した。
原題: Neural Visibility Field for Uncertainty-Driven Active Mapping ／ Shangjie Xue, Jesse Dill, Pranay Mathur 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
A3VLM: 動作可能な関節構造を理解する視覚言語モデル
物体の関節構造と操作可能性を理解する視覚言語モデルを提案し、ロボットに依存しない表現から簡単な動作プリミティブでロボット動作に変換できることを示した。
原題: A3VLM: Actionable Articulation-Aware Vision Language Model ／ Siyuan Huang, Haonan Chang, Yuhan Liu 他
日本語で読む → - 論文ドローン/コンピュータビジョン画像認識
DroneVis: ドローン向け汎用コンピュータビジョンライブラリ
Parrotドローン上でコンピュータビジョンアルゴリズムを自動化するPythonライブラリDroneVisを提案し、多様なタスクとモデルを提供する。
原題: DroneVis: Versatile Computer Vision Library for Drones ／ Ahmed Heakl, Fatma Youssef, Victor Parque 他
日本語で読む → - 論文走行可能地形セグメンテーションロボティクス
B-TMS: 3D LiDARスキャンと地図を横断するベイズ走行可能地形モデリングとセグメンテーションによるオフロードナビゲーションの強化
ベイズ一般化カーネルとトリグリッドフィールドを用いて、3D LiDARデータから走行可能地形を地図単位でモデリング・セグメンテーションする手法を提案し、オフロード環境でのロバスト性を向上させた。
原題: B-TMS: Bayesian Traversable Terrain Modeling and Segmentation Across 3D LiDAR Scans and Maps for Enhanced Off-Road Navigation ／ Minho Oh, Gunhee Shin, Seoyeon Jang 他
日本語で読む → - 論文羽ばたきロボットロボティクス
昆虫サイズの羽ばたきロボットのモデリングとLQR制御
150mgの羽ばたきロボットUW Roboflyの正確なストローク平均モデルを構築し、機載マイコンで実行可能なLQRによる最適制御を初めて実現した。
原題: Modeling and LQR Control of Insect Sized Flapping Wing Robot ／ Daksh Dhingra, Kadierdan Kaheman, Sawyer B. Fuller
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
閉ループLLMプランナのための不確実性ベース失敗検出の評価
MLLMの不確実性をトークン確率・エントロピー・自己申告信頼度で定量化し、閉ループLLMプランニングの失敗検出精度を比較評価した。
原題: Evaluating Uncertainty-based Failure Detection for Closed-Loop LLM Planners ／ Zhi Zheng, Qian Feng, Hang Li 他
日本語で読む → - 論文触覚eess.IV
TacShade：光・影・グレースケールに基づく形状再構成のための3Dプリント軟質光学触覚センサ
スケッチの明暗表現に着想を得た3Dプリント軟質光学触覚センサを開発し、接触物体の形状を粗く高速に再構成する手法を提案した。
原題: TacShade A New 3D-printed Soft Optical Tactile Sensor Based on Light, Shadow and Greyscale for Shape Reconstruction ／ Zhenyu Lu, Jialong Yang, Haoran Li 他
日本語で読む → - 論文自動運転/軌道計画ロボティクス
GTP-UDrive: 混合交通環境における自動運転のための統一ゲーム理論軌道計画・意思決定手法
混合交通環境で他車の意図を考慮し、ゲーム理論とPSOを用いて人間らしい軌道を生成する統合型プランナを提案し、無信号交差点での実車実験で有効性を示した。
原題: GTP-UDrive: Unified Game-Theoretic Trajectory Planner and Decision-Maker for Autonomous Driving in Mixed Traffic Environments ／ Nouhed Naidja, Guillaume Sandou, Stéphane Font 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
モデルベース深層強化学習によるエアホッケーの習得
ロボットアームでエアホッケーを自律プレイするため、モデルベース深層強化学習と自己対戦を用いて方策を学習し、想像ホライズンの影響を検証した。
原題: Learning to Play Air Hockey with Model-Based Deep Reinforcement Learning ／ Andrej Orsula
日本語で読む → - 論文移動ロボット/強化学習ロボティクス
遅延方策学習による空中・地上移動ロボット制御の汎化性能向上
深層強化学習の遅延方策更新(DPU)を空中・地上移動ロボットの自律ナビゲーションに適用し、未知環境への汎化性能と学習効率が向上することを示した。
原題: Improving Generalization in Aerial and Terrestrial Mobile Robots Control Through Delayed Policy Learning ／ Ricardo B. Grando, Raul Steinmetz, Victor A. Kich 他
日本語で読む → - 論文sim2real機械学習
物理トラック上のDeepRacer：パラメータ探索と性能評価
AWS DeepRacerの実機走行性能を調べ、バッチサイズや損失関数などのハイパーパラメータの影響と、実環境での障害物回避の難しさを検証した。
原題: DeepRacer on Physical Track: Parameters Exploration and Performance Evaluation ／ Sinan Koparan, Bahman Javadi
日本語で読む → - 論文サイボーグ昆虫/探索ロボティクス
サイボーグ昆虫による歩容適応ナビゲーションと野外での人間探索
IMUデータから昆虫の歩容に基づく姿勢と位置を推定し、外部システムに頼らずにサイボーグ昆虫が未知の人間を探索できるアルゴリズムを提案した。
原題: Gait-Adaptive Navigation and Human Searching in field with Cyborg Insect ／ Phuoc Thanh Tran-Ngoc, Huu Duoc Nguyen, Duc Long Le 他
日本語で読む → - 論文ハイパースペクトルセグメンテーション画像認識
SpectralZoom: 適応型ハイパースペクトルカメラによる効率的セグメンテーション
適応的に解像度を変えて画像領域をサンプリングする新型カメラとViTベースのセグメンテーションアルゴリズムを提案し、データ量と計算負荷を削減しつつ高精度なハイパースペクトル画像セグメンテーションを実現した。
原題: SpectralZoom: Efficient Segmentation with an Adaptive Hyperspectral Camera ／ Jackson Arnold, Sophia Rossi, Chloe Petrosino 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
動作プリミティブ辞書による緩和された最適化を用いたロボットのハンド内操作
人間のデモンストレーションから生成した動作プリミティブの辞書を組み合わせて最適化し、安定性制約を明示的に定式化せずにロボットハンドで物体を操る手法を提案した。
原題: Robotic in-hand manipulation with relaxed optimization ／ Ali Hammoud, Valerio Belcamino, Quentin Huet 他
日本語で読む → - 論文移動マニピュレーションロボティクス
未知の動的環境における3Dセマンティックマップを用いたオープンボキャブラリ移動マニピュレーション
VLMとLLMを活用して3Dセマンティックマップを構築し、未知の動的環境で自然言語指示に基づく移動マニピュレーションを実現するフレームワークを提案。実機実験で高い成功率を示した。
原題: Open-vocabulary Mobile Manipulation in Unseen Dynamic Environments with 3D Semantic Maps ／ Dicong Qiu, Wenzong Ma, Zhenfu Pan 他
日本語で読む → - 論文強化学習/経路計画AI
低視界環境における強化学習ベースの避難経路生成
LiDARとソナー、煙濃度データを統合して低視界の火災環境をマッピングし、強化学習により消防士の救助経路と一般人の避難経路をリアルタイム生成するシステムを提案。
原題: Reinforcement Learning Based Escape Route Generation in Low Visibility Environments ／ Hari Srikanth
日本語で読む → - 論文自動運転画像認識
ROADWork: 工事区間の認識・観察・分析・走行のためのデータセットとベンチマーク
工事区間の認識・走行を目的とした大規模データセットROADWorkを構築し、既存の基盤モデルが苦手とする工事区間での知覚・ナビゲーション性能をファインチューニングで大幅に改善できることを示した。
原題: ROADWork: A Dataset and Benchmark for Learning to Recognize, Observe, Analyze and Drive Through Work Zones ／ Anurag Ghosh, Shen Zheng, Robert Tamburo 他
日本語で読む → - 論文自律飛行ロボティクス
UruBots UAV：FIRA 2024屋内航空緊急サービス部門チーム記述論文
屋内環境でコンピュータビジョンによる自律飛行を行うUAVを開発し、FIRA 2024の航空緊急サービス部門に出場するチームの取り組みをまとめた論文。
原題: UruBots UAV -- Air Emergency Service Indoor Team Description Paper for FIRA 2024 ／ Hiago Sodre, Sebastian Barcelona, Anthony Scirgalea 他
日本語で読む → - 論文自動運転画像認識
DeTra: 物体検出と軌道予測を統合したモデル
LiDAR点群と高精細地図から物体の存在・姿勢・将来の複数軌道を直接推論し、検出と予測を軌道リファインメント問題として統合したTransformerモデルを提案。
原題: DeTra: A Unified Model for Object Detection and Trajectory Forecasting ／ Sergio Casas, Ben Agro, Jiageng Mao 他
日本語で読む → - 論文手術支援ロボットロボティクス
遷移状態クラスタリングに基づく手術支援ロボットのためのタスクセグメンテーション
視覚特徴とロボット運動特徴を階層的にクラスタリングして手術タスクの遷移をオンラインで認識し、事前定義されたロボット支援を起動する枠組みを提案した。
原題: Task segmentation based on transition state clustering for surgical robot assistance ／ Yutaro Yamada, Jacinto Colan, Ana Davila 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
GRID-FAST: 高速セマンティックトポメトリックマッピングのためのグリッドベース交差点検出
2Dグリッドマップから交差点・通路・行き止まりなどを意味的に分類し、高速ナビゲーションを可能にするトポメトリックマップを生成する手法を提案。
原題: GRID-FAST: A Grid-based Intersection Detection for Fast Semantic Topometric Mapping ／ Scott Fredriksson, Akshit Saradagi, George Nikolakopoulos
日本語で読む → - 論文逆運動学ロボティクス
連鎖構造を活用した距離最適化による制約付き逆運動学
直列ロボットの連鎖構造を活かして距離ベースの逆運動学を伝播的に最適化し、関節制限や障害物回避下で既存手法より最大100倍高速かつ成功率を最大3倍向上させた。
原題: Propagative Distance Optimization for Constrained Inverse Kinematics ／ Yu Chen, Yilin Cai, Jinyun Xu 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
ROS-LLM：タスクフィードバックと構造化推論を備えた身体性AIのためのROSフレームワーク
ROSと大規模言語モデルを統合し、非専門家が自然言語でロボットをプログラミングできるフレームワークを提案。行動モードや模倣学習、フィードバックによる反省機能を備え、多様なタスクで有効性を検証した。
原題: ROS-LLM: A ROS framework for embodied AI with task feedback and structured reasoning ／ Christopher E. Mower, Yuhui Wan, Hongzhan Yu 他
日本語で読む → - 論文手術ロボット/逆運動学ロボティクス
手術ロボットの制約付き逆運動学における可操作性最大化
遠隔運動中心制約と関節限界を守りつつ、階層型二次計画法で冗長マニピュレータの可操作性を最大化する逆運動学手法を提案し、シミュレーションで有効性を示した。
原題: Manipulability maximization in constrained inverse kinematics of surgical robots ／ Jacinto Colan, Ana Davila, Yasuhisa Hasegawa
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