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: 2024/5/1 ／ 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 →- 論文異常検知/セキュリティcs.CR
GPS-IDS: 自動運転車向けGPSスプーフィング攻撃検知フレームワーク
GPSナビゲーションモデルを動的自転車モデルに統合した物理ベースの車両挙動モデルと機械学習を用いて、自動運転車へのGPSスプーフィング攻撃を検知する異常検知フレームワークを提案し、公開データセットで評価した。
原題: GPS-IDS: An Anomaly-based GPS Spoofing Attack Detection Framework for Autonomous Vehicles ／ Murad Mehrab Abrar, Amal Youssef, Raian Islam 他
日本語で読む → - 論文位置推定ロボティクス
ShadowNav: 暗闇における月面ナビゲーションのための自律的グローバル位置推定
月面探査車が夜間や暗所でもクレーターの縁をランドマークとしてパーティクルフィルタで自己位置を推定する自律航法を提案し、シミュレーションと実地試験で有効性を示した。
原題: ShadowNav: Autonomous Global Localization for Lunar Navigation in Darkness ／ Deegan Atha, R. Michael Swan, Abhishek Cauligi 他
日本語で読む → - 論文制御検証機械学習
画像ベースNN制御システムの合成と展開によるスケーラブルな代理検証
画像を入力とするニューラルネット制御システムの安全性検証において、cGANを代理モデルとして用い、制御ループを展開して検証ツールで解析することで、精度とスケーラビリティを向上させる手法を提案した。
原題: Scalable Surrogate Verification of Image-based Neural Network Control Systems using Composition and Unrolling ／ Feiyang Cai, Chuchu Fan, Stanley Bak
日本語で読む → - 論文拡散計画ロボティクス
LTLDoG: 時相論理制約を満たす安全な拡散ベース計画
線形時相論理(LTL_f)で与えられた制約を満たす長期的軌道を生成するため、拡散モデルのサンプリング過程を満足度関数の勾配で誘導する手法を提案。
原題: LTLDoG: Satisfying Temporally-Extended Symbolic Constraints for Safe Diffusion-based Planning ／ Zeyu Feng, Hao Luan, Pranav Goyal 他
日本語で読む → - 論文社会受容ロボティクス
歩道配送ロボットに対する社会認識・相互作用・安全性の感情分析による理解
YouTubeのコメントを感情分析し、歩道配送ロボットに対する世間の意見や安全面の懸念を明らかにした研究。
原題: Understanding Social Perception, Interactions, and Safety Aspects of Sidewalk Delivery Robots Using Sentiment Analysis ／ Yuchen Du, Tho V. Le
日本語で読む → - 論文計画ロボティクス
故障しうるアクチュエータ下での最適レジリエント計画モデル
アクチュエータの故障可能性を考慮し、MDP枠組みで利用駆動型故障と状態行動依存の故障確率をモデル化し、故障時にも目標を達成できる戦略的計画手法を提案した。
原題: A Model for Optimal Resilient Planning Subject to Fallible Actuators ／ Kyle Baldes, Diptanil Chaudhuri, Jason M. O'Kane 他
日本語で読む → - 論文HRIロボティクス
ロボットの台形速度と人間らしい対数正規速度：人間はどちらの動きを好むか
産業用ロボットアームの台形速度プロファイルと、人間の腕の対数正規（ベル型）速度プロファイルを実装し、被験者がどちらの動きを好むかを観察・接触実験で調べた。
原題: Uniform vs. Lognormal Kinematics in Robots: Perceptual Preferences for Robotic Movements ／ Jose J. Quintana, Miguel A. Ferrer, Moises Diaz 他
日本語で読む → - 論文軌道計画ロボティクス
CSDO: 大規模マルチビークル軌道計画の効率と成功率を高める手法
多数の車両の軌道計画を、粗い探索でホモトピー類を選び、分散型QPで衝突を解消する二段階手法CSDOで高速・高成功率に解く。
原題: CSDO: Enhancing Efficiency and Success in Large-Scale Multi-Vehicle Trajectory Planning ／ Yibin Yang, Shaobing Xu, Xintao Yan 他
日本語で読む → - 論文分散推論ロボティクス
Hybrid-Parallel：ロボット上の高性能・省エネ分散推論
ロボットIoTの限られた帯域でも高効率に動くよう、DNN層内の演算子単位で並列化し計算と通信を重ね合わせる分散推論システムを提案。
原題: Hybrid-Parallel: Achieving High Performance and Energy Efficient Distributed Inference on Robots ／ Zekai Sun, Xiuxian Guan, Junming Wang 他
日本語で読む → - 論文自動運転/リバースエンジニアリングロボティクス
IMUとGPSデータを用いた自動車CANバス操舵信号のリバースエンジニアリング手法の有効性分析
IMUとGPSのデータを活用し、車両の事前知識なしにステアリングホイール位置のCANチャンネルを特定するリバースエンジニアリング手法を提案し、その有効性を示した。
原題: Analysis of the Efficacy of the Use of Inertial Measurement and Global Positioning System Data to Reverse Engineer Automotive CAN Bus Steering Signals ／ Kevin Setterstrom, Jeremy Straub
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
介護ロボットのための自律的な掛け布団の展開
乳児が寝ている間に掛け布団をずらしてしまった際、干渉を解消して掛け布団を展開し直す自律ロボット手法を提案。姿勢推定とセグメンテーション、深層学習モデルを組み合わせ、シミュレーションと実機で有効性を検証した。
原題: Autonomous Quilt Spreading for Caregiving Robots ／ Yuchun Guo, Zhiqing Lu, Yanling Zhou 他
日本語で読む → - 論文形状推定ロボティクス
制約環境下における手術用連続マニピュレータの不確かさを考慮した形状推定：FBGセンサを用いて
光ファイバセンサの波長から深層学習で手術用連続マニピュレータの形状を直接推定し、不確かさも同時に評価する手法を提案した。
原題: Uncertainty-Aware Shape Estimation of a Surgical Continuum Manipulator in Constrained Environments using Fiber Bragg Grating Sensors ／ Alexander Schwarz, Arian Mehrfard, Golchehr Amirkhani 他
日本語で読む → - 論文モデリング機械学習
Kolmogorov-Arnoldネットワークによる柔軟EHDポンプの予測モデリング
柔軟な電気流体力学ポンプの圧力と流量をKolmogorov-Arnoldネットワークで予測し、ランダムフォレストや多層パーセプトロンより高精度で解釈性も高いことを示した。
原題: Predictive Modeling of Flexible EHD Pumps using Kolmogorov-Arnold Networks ／ Yanhong Peng, Yuxin Wang, Fangchao Hu 他
日本語で読む → - 論文状態推定ロボティクス
EKFとMHEによる脚式ロボット移動のための高速分散状態推定
脚式ロボットの浮遊ベース状態推定を、姿勢はEKF、線形速度はMHEに分散し、200Hzで動作する高速推定フレームワークを提案した。
原題: Fast Decentralized State Estimation for Legged Robot Locomotion via EKF and MHE ／ Jiarong Kang, Yi Wang, Xiaobin Xiong
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
多軸マニピュレータの物理・データハイブリッド動力学モデルによるセンサレス巧み操作と高性能動作計画
物理モデルとデータ駆動モデルを組み合わせたハイブリッド動力学モデルを構築し、外力トルク推定による仮想力センサと動作計画を実現してペグ挿入タスクを達成した。
原題: Physics-data hybrid dynamic model of a multi-axis manipulator for sensorless dexterous manipulation and high-performance motion planning ／ Wu-Te Yang, Jyun-Ming Liao, Pei-Chun Lin
日本語で読む → - 論文水中ロボットロボティクス
ReefGlider：高機動なベクター浮力エンジン搭載型水中ロボット
浮力制御のみで駆動しながら高い機動性を実現した新型AUV「ReefGlider」を開発し、サンゴ礁の長期モニタリングに適することを示した。
原題: ReefGlider: A highly maneuverable vectored buoyancy engine based underwater robot ／ Kevin Macauley, Levi Cai, Peter Adamczyk 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
GoalGrasp: 把持訓練なしで部分的遮蔽下の目標物体を把持
3Dバウンディングボックスと人間の把持事前知識を組み合わせ、把持姿勢のアノテーションや訓練なしにユーザー指定物体を把持する6-DoF把持姿勢検出手法を提案。部分的遮蔽下でも92%の成功率を達成。
原題: GoalGrasp: Grasping Goals in Partially Occluded Scenarios without Grasp Training ／ Shun Gui, Kai Gui, Yan Luximon
日本語で読む → - 論文強化学習ロボティクス
家庭用ロボットの進化：効率的な訓練と性能向上のための深層対話型強化学習
家庭用ロボットの学習を効率化するため、訓練者の助言をルールベースで永続的に保持・再利用する深層対話型強化学習手法を提案した。
原題: Advancing Household Robotics: Deep Interactive Reinforcement Learning for Efficient Training and Enhanced Performance ／ Arpita Soni, Sujatha Alla, Suresh Dodda 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
物体把持のためのロボット配置計画
把持計画に頼らず、環境との衝突がなく物体を持ち上げ可能なロボット配置を先に探索し、RGB-D画像と占有格子地図を用いて最適な配置を選ぶ手法を提案した。
原題: Planning Robot Placement for Object Grasping ／ Manish Saini, Melvin Paul Jacob, Minh Nguyen 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
BSL：ROSナビゲーションスタックと死角レイヤに基づく移動ロボットの死角を考慮したナビゲーション手法
RGB-Dカメラで死角を推定し、ROSのローカルコストマップに死角レイヤを組み込むことで、死角から飛び出す人や物体との衝突を避ける移動ロボットのナビゲーション手法を提案した。
原題: BSL: Navigation Method Considering Blind Spots Based on ROS Navigation Stack and Blind Spots Layer for Mobile Robot ／ Masato Kobayashi, Naoki Motoi
日本語で読む → - 論文強化学習機械学習
準最適データを活用したヒューマン・イン・ザ・ループ強化学習
低品質なデータに最小報酬を疑似ラベル付けして報酬モデルを事前学習し、人間のフィードバックを減らして強化学習の効率を高める手法SDPを提案。
原題: Leveraging Sub-Optimal Data for Human-in-the-Loop Reinforcement Learning ／ Calarina Muslimani, Matthew E. Taylor
日本語で読む → - 論文マルチエージェント協調AI
身体性マルチエージェント協調のための効率的なLLMグラウンディングに向けて
LLMによるマルチエージェント協調計画において、強化学習のアドバンテージ関数を活用したフィードバックで自己改善を効率化するフレームワークReAdを提案。
原題: Towards Efficient LLM Grounding for Embodied Multi-Agent Collaboration ／ Yang Zhang, Shixin Yang, Chenjia Bai 他
日本語で読む → - 論文状態推定機械学習
非ガウス偶然不確かさの深層モデリング
ロボット状態推定における非ガウス的な偶然不確かさを扱うため、パラメトリック・離散化・生成モデリングの3つの深層学習手法を定式化し、シミュレーションと実地形相対ナビゲーションで比較評価した。
原題: Deep Modeling of Non-Gaussian Aleatoric Uncertainty ／ Aastha Acharya, Caleb Lee, Marissa D'Alonzo 他
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
ロボットの模倣学習における長系列タスクへのTransformer-XLの応用
RGB-D・LiDAR・触覚などのマルチモーダル入力をTransformer-XLで統合し、長期的依存を含む模倣学習タスクの成功率と効率を改善した。
原題: Transformer-XL for Long Sequence Tasks in Robotic Learning from Demonstration ／ Gao Tianci
日本語で読む → - 論文敵対的攻撃防御画像認識
UAV物体検出における敵対的パッチ攻撃に対するモデル非依存防御
UAVの物体検出に対する敵対的パッチ攻撃を、オクルージョン除去として定式化し、軽量な単段階のモデル非依存防御を提案した。デジタル・物理環境で攻撃成功率を大幅に低減し、処理コストも抑えられることを示した。
原題: Model Agnostic Defense against Adversarial Patch Attacks on Object Detection in Unmanned Aerial Vehicles ／ Saurabh Pathak, Samridha Shrestha, Abdelrahman AlMahmoud
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
自動運転車におけるデータ認証と検証：批判的レビュー
自動運転システムのデータ流通と検証・セキュリティ・プライバシー等の要件を整理し、研究動向を概観したレビュー論文。
原題: Data Authorisation and Validation in Autonomous Vehicles: A Critical Review ／ Reem Alhabib, Poonam Yadav
日本語で読む → - 論文位置認識/サーベイロボティクス
場所認識の総合サーベイ：実世界自律性に向けて
実世界で長期的・大規模に動作するロボットのための場所認識技術を、SLAM 2.0の文脈で体系的にレビューし、課題・データセット・応用・今後の方向性をまとめたサーベイ論文。
原題: General Place Recognition Survey: Towards Real-World Autonomy ／ Peng Yin, Jianhao Jiao, Shiqi Zhao 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
HOPE: 多様な駐車シーンに対応する強化学習ベースのハイブリッド方策経路プランナ
強化学習エージェントとReeds-Shepp曲線を組み合わせ、アクションマスクとTransformerで多様な駐車シーンの経路計画を高成功率で行う手法を提案。
原題: HOPE: A Reinforcement Learning-based Hybrid Policy Path Planner for Diverse Parking Scenarios ／ Mingyang Jiang, Yueyuan Li, Songan Zhang 他
日本語で読む → - 論文力推定ロボティクス
da Vinci Research Kit Siシステムにおけるベースラインおよび学習ベース力推定手法の有効性比較研究
手術支援ロボットdVRK-Siに学習ベースの力推定を適用し、従来手法と比較した。学習手法が優れるが、機械的バランスの欠如によりdVRK Classicより精度が劣ることを示した。
原題: An Effectiveness Study Across Baseline and Learning-based Force Estimation Methods on the da Vinci Research Kit Si System ／ Hao Yang, Ayberk Acar, Keshuai Xu 他
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクス/触覚ロボティクス
SkinGrip：全身入浴介助のための容量センシングを備えた適応型ソフトロボットマニピュレータ
容量近接センサアレイを内蔵した柔軟で伸縮可能なロボットマニピュレータを開発し、12名の参加者による96回の入浴試験で従来の剛体エンドエフェクタを上回る洗浄効果（腕88.8%、脚81.4%）と安全性・快適性を実証した。
原題: SkinGrip: An Adaptive Soft Robotic Manipulator with Capacitive Sensing for Whole-Limb Bed Bathing Assistance ／ Fukang Liu, Kavya Puthuveetil, Akhil Padmanabha 他
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