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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: 2024/5/1 ／ 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 →- 論文経路計画ロボティクス
動的ヒューリスティクスを用いた自動運転車の最適経路探索
複数の自動運転車が協調するネットワークにおいて、動的な交通・道路状況に適応しながら乗客の快適性と安全性を考慮した最適経路を探索する手法を提案し、評価した。
原題: Comprehensive Autonomous Vehicle Optimal Routing With Dynamic Heuristics ／ Ragav V, Jesher Joshua M, Syed Ibrahim S P
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
リー群を用いた協調自己位置推定のための分散不変カルマンフィルタ
複数ロボットが互いの情報を共有して自己位置を推定する協調自己位置推定問題に対し、行列リー群に基づく分散不変カルマンフィルタを提案し、推定精度と一貫性を向上させた。
原題: Distributed Invariant Kalman Filter for Cooperative Localization using Matrix Lie Groups ／ Yizhi Zhou, Yufan Liu, Pengxiang Zhu 他
日本語で読む → - 論文自己位置推定/マッピングロボティクス
車載センサとSDマップを用いたベイズ同時自己位置推定とマルチレーン追跡
GNSSとカメラ、既存のSDマップのみを用いて、車両の6D姿勢と車線区画線の3D形状をベイズフィルタで同時推定し、車線レベルの地図を低コストで生成する手法を提案した。
原題: Bayesian Simultaneous Localization and Multi-Lane Tracking Using Onboard Sensors and a SD Map ／ Yuxuan Xia, Erik Stenborg, Junsheng Fu 他
日本語で読む → - 論文歩行支援/アシストロボティクス
歩行支援全方向型外骨格ロボットWANDERのための個人適応型コントローラ
全方向移動プラットフォームと体重支持構造を備えた歩行支援ロボットWANDERを開発し、ユーザの好みに基づく最適化で制御パラメータを個人適応させ、エネルギー消費とぎくしゃく感を低減した。
原題: A Personalizable Controller for the Walking Assistive omNi-Directional Exo-Robot (WANDER) ／ A. Fortuna, M. Lorenzini, M. Leonori 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
ビヘイビアツリーと有限状態機械の比較
移動マニピュレーションタスクにおいて、ビヘイビアツリーと有限状態機械の反応性・モジュール性・可読性・設計を比較し、タスクが複雑になるほどBTの維持が容易であることを示した。
原題: Comparison between Behavior Trees and Finite State Machines ／ Matteo Iovino, Julian Förster, Pietro Falco 他
日本語で読む → - 論文社会的支援ロボティクスロボティクス
ShelfHelp: 視覚に依存しない操作タスクを支援する社会的支援ロボット杖
視覚障害者が食料品店で商品を探して取るのを支援するため、商品位置特定アルゴリズムと音声による操作ガイダンスを備えたロボット杖システムを開発し、被験者実験で有効性を示した。
原題: ShelfHelp: Empowering Humans to Perform Vision-Independent Manipulation Tasks with a Socially Assistive Robotic Cane ／ Shivendra Agrawal, Suresh Nayak, Ashutosh Naik 他
日本語で読む → - 論文SLAM画像認識
NeB-SLAM: 未知シーン向けのニューラルブロックベース拡張可能RGB-D SLAM
未知のシーンを固定サイズのニューラルブロックに分割し、適応的にマップを成長させることで、事前にシーンサイズを知らなくても高精度なRGB-D SLAMを実現した。
原題: NeB-SLAM: Neural Blocks-based Salable RGB-D SLAM for Unknown Scenes ／ Lizhi Bai, Chunqi Tian, Jun Yang 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
MG-SLAM: マンハッタン世界仮説を用いた構造ガウシアンスプラッティングSLAM
マンハッタン世界仮説を利用し、室内環境の未観測領域を補間して完全な3D再構成を実現するRGB-DガウシアンスプラッティングSLAMを提案した。
原題: MG-SLAM: Structure Gaussian Splatting SLAM with Manhattan World Hypothesis ／ Shuhong Liu, Tianchen Deng, Heng Zhou 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
OpenBot-Fleet：実機ロボット群による集合学習システム
スマホを活用した低コストロボット群とクラウドを組み合わせ、家庭環境でナビゲーション方策を集合学習し、未知の家でも80%以上の成功率を達成した。
原題: OpenBot-Fleet: A System for Collective Learning with Real Robots ／ Matthias Müller, Samarth Brahmbhatt, Ankur Deka 他
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
細菌に着想を得た二本鞭毛ソフトロボットの束化とタンブリングによる姿勢制御
粘性流体中で回転速度と方向を個別制御できる二本の柔軟な螺旋鞭毛を持つソフトロボットを開発し、束化やタンブリングといった創発挙動が姿勢角を変化させ自己再配向できることをシミュレーションと実験で示した。
原題: Bundling and Tumbling in Bacterial-inspired Bi-flagellated Soft Robots for Attitude Adjustment ／ Zhuonan Hao, Siddharth Zalavadia, Mohammad Khalid Jawed
日本語で読む → - 論文安全制御機械学習
データ駆動型バリア証明による許容安全制御
未知の確率システムに対し、ガウス過程回帰で学習したモデルから区分的確率バリア関数を構築し、安全を保証する最大の許容戦略集合をデータから同定する手法を提案した。
原題: Data-Driven Permissible Safe Control with Barrier Certificates ／ Rayan Mazouz, John Skovbekk, Frederik Baymler Mathiesen 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
TD3とDWAを融合した衝突回避型ロボットナビゲーション
深層強化学習TD3でDWAのサンプリング間隔を最適化し、静的・動的障害物を回避する経路計画手法を提案・検証した論文。
原題: TD3 Based Collision Free Motion Planning for Robot Navigation ／ Hao Liu, Yi Shen, Chang Zhou 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
バターを取って：YOLOv7とBERTを活用したデスクトップ型マルチタスクロボットアームの研究
小型デスクトップロボットに音声認識・自然言語理解・視覚認識を組み合わせ、マルチモーダルな自律動作を実現した研究。
原題: "Pass the butter": A study on desktop-classic multitasking robotic arm based on advanced YOLOv7 and BERT ／ Haohua Que, Wenbin Pan, Jie Xu 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
仮想フィクスチャの特異点を扱う最小ジャークアプローチ
仮想フィクスチャによるロボット誘導で生じる不連続性（ユークリッド距離特異点）を幾何学的に解釈し、最小ジャーク指令を用いた線形二次追従制御で解決する手法を提案・検証した。
原題: A Minimum-Jerk Approach to Handle Singularities in Virtual Fixtures ／ Giovanni Braglia, Sylvain Calinon, Luigi Biagiotti
日本語で読む → - 論文宇宙自律制御/LLMエージェントロボティクス
LLMSat: 大規模言語モデルを用いた自律宇宙探査のための目標指向エージェント
宇宙機の高レベル制御に大規模言語モデルを推論エンジンとして組み込み、Kerbal Space Program上で深宇宙ミッションを模擬して自律性を評価した。
原題: LLMSat: A Large Language Model-Based Goal-Oriented Agent for Autonomous Space Exploration ／ David Maranto
日本語で読む → - 論文逆強化学習ロボティクス
実世界の非構造歩行者群衆におけるマルチエージェント逆強化学習
混雑した歩行者群衆の中で複数エージェントの報酬関数を同時に学習するため、扱いやすさと合理性のトレードオフトリックを用いた新しいマルチエージェント最大エントロピー逆強化学習を提案し、複数のデータセットで有効性を示した。
原題: Multi-Agent Inverse Reinforcement Learning in Real World Unstructured Pedestrian Crowds ／ Rohan Chandra, Haresh Karnan, Negar Mehr 他
日本語で読む → - 論文時系列解析画像認識
IoTアプリケーションにおけるSymbolic Aggregate Approximationの性能検証
SAXアルゴリズムを用いた次元削減と形状認識手法を提案し、IoTのような低コストプラットフォームでの計算コストを3つのシナリオで評価した。
原題: Performance Examination of Symbolic Aggregate Approximation in IoT Applications ／ Suzana Veljanovska, Hans Dermot Doran
日本語で読む → - 論文認知リハビリテーションロボティクス
軽度認知障害高齢者に対するロボット療法の前頭前皮質活動比較に関するパイロット研究
軽度認知障害の高齢者8名を対象に、人間または社会的支援ロボットが実施する認知訓練と回想法が前頭前皮質の活動に与える影響をfNIRSで比較したパイロット研究。
原題: A Pilot Study on the Comparison of Prefrontal Cortex Activities of Robotic Therapies on Elderly with Mild Cognitive Impairment ／ King Tai Henry Au-Yeung, William Wai Lam Chan, Kwan Yin Brian Chan 他
日本語で読む → - 論文農業ロボティクスロボティクス
休眠期剪定の意思決定を3つのステークホルダー視点から解明する
果樹園の休眠期剪定における専門家の意思決定プロセスを、園芸家・栽培者・剪定者の3視点からインタビューと映像分析で調査し、自律ロボットに実装可能な剪定ヒューリスティクスと用語集を抽出した。
原題: Uncovering implementable dormant pruning decisions from three different stakeholder perspectives ／ Deanna Flynn, Abhinav Jain, Heather Knight 他
日本語で読む → - 論文位置合わせ画像認識
構造光画像を用いた臨床における顔面位置合わせの新手法
構造光カメラとCT画像から顔の特徴点を抽出し、ICP法で粗位置合わせと精密位置合わせを行うことで、低誤差かつ短時間で顔面深度画像を位置合わせする手法を提案した。
原題: A New Method in Facial Registration in Clinics Based on Structure Light Images ／ Pengfei Li, Ziyue Ma, Hong Wang 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
RGB画像から分光特性を予測するオフロード地形解析
RGB画像から分光シグネチャを推定する深層学習モデルRS-Netを提案し、Co-Learningと組み合わせてオフロード地形の土壌組成や摩擦係数をRGBカメラのみで推定できることを示した。
原題: Predictive Mapping of Spectral Signatures from RGB Imagery for Off-Road Terrain Analysis ／ Sarvesh Prajapati, Ananya Trivedi, Bruce Maxwell 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
画像ゴールナビゲーションのためのTransformer
画像で指定されたゴールへ自律移動するタスクに対し、画像・観測・過去行動を統合して次行動を予測する生成Transformerモデルを提案した研究。
原題: Transformers for Image-Goal Navigation ／ Nikhilanj Pelluri
日本語で読む → - 論文光学設計physics.optics
ガラス・プラスチックハイブリッド型ミニマリスト非球面パノラマ環状レンズの設計・解析・製造
小型・軽量・簡素な4枚構成のガラス・プラスチックハイブリッド非球面パノラマ環状レンズを設計し、公差解析手法を提案して試作20個を製造、8.5gの軽量プロトタイプを実現した。
原題: Design, analysis, and manufacturing of a glass-plastic hybrid minimalist aspheric panoramic annular lens ／ Shaohua Gao, Qi Jiang, Yiqi Liao 他
日本語で読む → - 論文時空間超解像画像認識
HR-INR: イベントカメラによる連続時空間ビデオ超解像
イベントカメラを活用し、任意のスケールで動画の解像度とフレームレートを同時に向上させる連続時空間ビデオ超解像フレームワークを提案。
原題: HR-INR: Continuous Space-Time Video Super-Resolution via Event Camera ／ Yunfan Lu, Yusheng Wang, Zipeng Wang 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
HPCクラスタ上のスケーラブルなデジタルツインシミュレーションによるオフロード自律走行の検証
高性能計算クラスタ上でスケーラブルなデジタルツインシミュレーションを活用し、オフロード自律走行アルゴリズムの検証を効率化するフレームワークを提案し、その有効性を評価した。
原題: Off-Road Autonomy Validation Using Scalable Digital Twin Simulations Within High-Performance Computing Clusters ／ Tanmay Vilas Samak, Chinmay Vilas Samak, Joey Binz 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
社会的規範を守るロボットナビゲーションのための社会的ゾーンとバリア関数
人間の軌跡データから社会的規範を抽出し、バリア関数を用いてロボットが安全領域を保つナビゲーション手法を提案した。
原題: Social Zone as a Barrier Function for Socially-Compliant Robot Navigation ／ Junwoo Jang, Maani Ghaffari
日本語で読む → - 論文自動運転/強化学習ベンチマークAI
TorchDriveEnv: 反応的でリアルかつ多様なNPCを備えた自動運転のための強化学習ベンチマーク
Pythonで実装された軽量な自動運転向け強化学習ベンチマークで、反応的でリアルかつ多様なNPC行動シミュレーションと統合し、学習車両の挙動評価を可能にする。
原題: TorchDriveEnv: A Reinforcement Learning Benchmark for Autonomous Driving with Reactive, Realistic, and Diverse Non-Playable Characters ／ Jonathan Wilder Lavington, Ke Zhang, Vasileios Lioutas 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
ニューラルODEのゼロショット転移
関数エンコーダ理論を用いてニューラルODEの基底関数空間を学習し、オンラインで勾配計算や再学習なしに未知環境へゼロショット転移できる手法を提案した。
原題: Zero-Shot Transfer of Neural ODEs ／ Tyler Ingebrand, Adam J. Thorpe, Ufuk Topcu
日本語で読む → - 論文軌道計画ロボティクス
SOMTP: MPCベースの安全な軌道計画問題に対する自己教師あり学習オプティマイザ
制御バリア関数制約付きMPC軌道計画を高速化するため、問題変換と微分可能な補正・拡張ラグランジュ法を組み合わせた自己教師あり学習オプティマイザを提案。従来法より高速で、他の学習法より実行可能解を得やすい。
原題: SOMTP: Self-Supervised Learning-Based Optimizer for MPC-Based Safe Trajectory Planning Problems in Robotics ／ Yifan Liu, You Wang, Guang Li
日本語で読む → - 論文AR/手術ナビゲーションロボティクス
手術支援ARシステムのための半自動赤外線キャリブレーション
HoloLens 2の赤外線センサと手術ナビゲーション用マーカーアレイを用いて、ARヘッドマウントディスプレイとコンピュータ支援整形外科システム間のキャリブレーションを半自動で行う手法を提案し、ワイヤ挿入タスクで2mm程度の精度を実証した。
原題: Semi-Automatic Infrared Calibration for Augmented Reality Systems in Surgery ／ Hisham Iqbal, Ferdinando Rodriguez y Baena
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