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 → - 論文ソフトロボティクス制御
興奮性クローリング：スパイキング制御によるソフトロボットの這行運動
FitzHugh-Nagumoモデルに着想を得たスパイキング制御器とソフトクローラの機械力学を結合し、固有受容感覚フィードバックによって自発的な這行運動（ぜん動波）を生成する手法を提案・解析した論文。
原題: Excitable crawling ／ Juncal Arbelaiz, Alessio Franci, Naomi Ehrich Leonard 他
日本語で読む → - 論文運動計画ロボティクス
不確かなダイナミクスを持つ移動ロボットの運動計画のためのベクトル場誘導学習予測制御
ベクトル場で安全な目標軌道を生成し、深層Koopman作用素とスパースGPで不確かなダイナミクスを学習して予測制御に組み込む二段階の運動計画法を提案し、ドローンと地上ロボットで検証した。
原題: Vector Field-Guided Learning Predictive Control for Motion Planning of Mobile Robots with Uncertain Dynamics ／ Yang Lu, Weijia Yao, Yongqian Xiao 他
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
社会的シナリオにおけるドライバーのインタラクション能力評価：プロセスベースのフレームワーク
ドライバーのインタラクション能力を評価するため、リスク知覚・プロセスモデリング・能力スコアリングからなるフレームワークを提案し、無信号交差点での検証を行った。
原題: Evaluation of Drivers' Interaction Ability at Social Scenarios: A Process-Based Framework ／ Jiaqi Liu, Peng Hang, Xiangwang Hu 他
日本語で読む → - 論文進化的方策探索cs.NE
ちょうどよい多様性で品質を高める進化的方策探索
行動記述子と適合度の関係を学習し、有望な探索領域に評価を集中させることで、強化学習の進化的方策探索を効率化するJEDiフレームワークを提案。
原題: Quality with Just Enough Diversity in Evolutionary Policy Search ／ Paul Templier, Luca Grillotti, Emmanuel Rachelson 他
日本語で読む → - 論文脚式移動支援ロボティクス
四肢麻痺者のための脚式移動支援ロボット
車椅子利用者の日常生活を支援するため、口で操作するジョイスティックと音声コマンドで制御するアーム付き四足歩行ロボットを開発し、Cybathlon 2024で優勝した。
原題: Cybathlon -- Legged Mobile Assistance for Quadriplegics ／ Carmen Scheidemann, Andrei Cramariuc, Marco Hutter
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
Track2Act: インターネット動画からの点トラック予測による汎化可能なロボットマニピュレーション
ウェブ上の人間やロボットの動画から画像内の点の動きを予測し、それを物体の剛体変換に変換してロボットの手先軌道を生成することで、未見の物体や場面でも適応なしに操作できる汎用的なマニピュレーション手法を提案した。
原題: Track2Act: Predicting Point Tracks from Internet Videos enables Generalizable Robot Manipulation ／ Homanga Bharadhwaj, Roozbeh Mottaghi, Abhinav Gupta 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
オドメトリ不要のスパース点群からのOpenDRIVE自動生成
LiDARの種類や取り付け位置、オドメトリに依存せず、スパースな点群のみからシミュレーション用のOpenDRIVE道路表現を自動生成する手法を提案した論文。
原題: Automatic Odometry-Less OpenDRIVE Generation From Sparse Point Clouds ／ Leon Eisemann, Johannes Maucher
日本語で読む → - 論文ロボットプログラミングロボティクス
タスク実演支援によるオフラインロボットプログラミング：ガラス接着剤塗布と溶接のためのAutomationML相互運用ソリューション
熟練作業者のツールに磁気トラッキングセンサを取り付け、実演から作業姿勢や速度などの製造技能を取得し、CAD/CAMの位置データと統合してロボットプログラムを自動生成するシステムを提案。ガラス接着剤塗布と溶接で有効性を検証した。
原題: Offline robot programming assisted by task demonstration: an AutomationML interoperable solution for glass adhesive application and welding ／ M. Babcinschi, F. Cruz, N. Duarte 他
日本語で読む → - 論文身体性質問応答ロボティクス
家庭は寝る準備ができている？ 状況依存クエリによる身体性質問応答の生成と評価
家庭内で「寝る準備はできている？」のような複数の物体状態の合意を要する状況依存クエリをLLMで生成・評価する枠組みを提案し、LLMは生成は得意だが合意に基づく回答は苦手で常識に反することもあると示した。
原題: Is the House Ready For Sleeptime? Generating and Evaluating Situational Queries for Embodied Question Answering ／ Vishnu Sashank Dorbala, Prasoon Goyal, Robinson Piramuthu 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
社会的配慮を取り入れた支援移動ロボットの共有制御ナビゲーション
ユーザの好みと社会的空間を考慮し、大域計画と共有制御型MPCを組み合わせた支援移動ロボット向けナビゲーション手法を提案した論文。
原題: Socially-Aware Shared Control Navigation for Assistive Mobile Robots in the Built Environment ／ Yifan Xu, Qianwei Wang, Vineet Kamat 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
ヒューマノイドロボット用の柔軟な力覚グリッピングパッドの設計・校正・制御
小型ヒューマノイドロボットが箱状物体を操作するための低コストで軽量な柔軟力覚グリッピングパッドを開発し、圧力中心の校正法と力・位置ハイブリッド制御を提案してNAOで有効性を実証した。
原題: Design, Calibration, and Control of Compliant Force-sensing Gripping Pads for Humanoid Robots ／ Yuanfeng Han, Boren Jiang, Gregory S. Chirikjian
日本語で読む → - 論文空中マニピュレーションロボティクス
ATDM：低慣性・高剛性を実現する人型空中腱駆動マニピュレータ
6回転翼UAVに4自由度の人型腱駆動アームを搭載し、骨を模したトポロジー最適化と張力増幅機構で軽量・高剛性を両立した空中マニピュレータを開発した。
原題: ATDM:An Anthropomorphic Aerial Tendon-driven Manipulator with Low-Inertia and High-Stiffness ／ Quman Xu, Zhan Li, Hai Li 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
Imagine2touch: 効率的な低次元信号を用いたロボットマニピュレーションのための予測的触覚センシング
視覚情報から触覚信号を予測するImagine2touchを提案し、低コスト触覚センサで収集したデータで学習、物体認識タスクで有効性を示した。
原題: Imagine2touch: Predictive Tactile Sensing for Robotic Manipulation using Efficient Low-Dimensional Signals ／ Abdallah Ayad, Adrian Röfer, Nick Heppert 他
日本語で読む → - 論文群制御cs.MA
マルチエージェント強化学習における行動多様性の制御
方策を共有成分とエージェントごとの動的スケール成分の和で表現し、多様性を指定値に正確に制御するDiCoを提案。協調・競合タスクで性能とサンプル効率の向上を示した。
原題: Controlling Behavioral Diversity in Multi-Agent Reinforcement Learning ／ Matteo Bettini, Ryan Kortvelesy, Amanda Prorok
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 → - 論文群制御ロボティクス
GameOpt+：無秩序な異種交通交差点における燃料効率を改善する最適マルチエージェント協調制御
信号のない多車線交差点で、オークション機構と軌道最適化を組み合わせて車両の進入順序と速度をリアルタイム制御し、燃費・スループット・到達時間を大幅に改善する手法を提案。
原題: GAMEOPT+: Improving Fuel Efficiency in Unregulated Heterogeneous Traffic Intersections via Optimal Multi-agent Cooperative Control ／ Nilesh Suriyarachchi, Rohan Chandra, Arya Anantula 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
不確実な人間運転挙動に先回り対応する安全志向のヒューマンリード車群制御
人間が先頭を運転する車群制御において、先頭ドライバーの不確実な挙動を確率的モデル予測制御で予測し、安全性とリアルタイム性を両立させた制御器を提案・シミュレーション評価した。
原題: Safety-Aware Human-Lead Vehicle Platooning by Proactively Reacting to Uncertain Human Behaving ／ Jia Hu, Shuhan Wang, Yiming Zhang 他
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
日本語で読む → - 論文3Dマッピングロボティクス
緊急対応者向け超携帯型3Dマッピングシステムの開発
カメラとLiDARの小型化を活かし、ヘルメット装着型・身体装着型の4種類のセンサ構成と2種類のマッピングアルゴリズムを実装し、実地試験で評価した。
原題: Development of Ultra-Portable 3D Mapping Systems for Emergency Services ／ Charles Hamesse, Timothée Fréville, Juha Saarinen 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
ニューラルネットワークによるロボットアームの関節トルク予測
実機の6自由度マニピュレータを対象に、単一・複数・カスケード型のニューラルネットワークで関節トルクを予測し、関節間の物理的依存関係を組み込んだカスケード型が最も高精度であることを示した。
原題: Joint torques prediction of a robotic arm using neural networks ／ Giulia d'Addato, Ruggero Carli, Eurico Pedrosa 他
日本語で読む → - 論文相互位置推定ロボティクス
RHAML: ランデブーに基づく相互位置推定のための階層的アーキテクチャ
RGBカメラのみを搭載したマーカーレスロボット間の相互位置推定を高精度化するため、異方性畳み込み・レンダリングによる反復精緻化・ポーズグラフ最適化を組み合わせた階層的アーキテクチャを提案し、地図融合への応用も示した。
原題: RHAML: Rendezvous-based Hierarchical Architecture for Mutual Localization ／ Gaoming Chen, Kun Song, Xiang Xu 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
エッジ環境でモバイルロボットを制御する大規模言語モデルの実装
クラウド接続不要のエッジ環境で、GPT-4-Turboと量子化LLaMA 2を用いてモバイルロボットを自然言語で制御する手法を比較検討した。
原題: Deployment of Large Language Models to Control Mobile Robots at the Edge ／ Pascal Sikorski, Leendert Schrader, Kaleb Yu 他
日本語で読む → - 論文制御・教育ロボティクス
自己平衡ロボットのモデルベース制御とデータベース制御：LabVIEWとArduinoを用いた実践的教育アプローチ
二輪自己平衡ロボットを題材に、PIDなどのモデルベース制御とファジィ制御などのデータベース制御をArduinoとLabVIEWで実装し、性能と教育効果を比較した。
原題: Model- and Data-Based Control of Self-Balancing Robots: Practical Educational Approach with LabVIEW and Arduino ／ Abdelrahman Abdelgawad, Tarek Shohdy, Ayman Nada
日本語で読む → - 論文ロボット-歩行者インタラクションロボティクス
教師なし学習で探る都市環境でのロボットと歩行者のインタラクション
都市部でのロボットと歩行者の衝突シナリオを対象に、PCAとK-meansでインタラクションデータのパターンを抽出するパイプラインを提案し、実データで検証した。
原題: Using Unsupervised Learning to Explore Robot-Pedestrian Interactions in Urban Environments ／ Sebastian Zug, Georg Jäger, Norman Seyffer 他
日本語で読む → - 論文LiDAR/地面セグメンテーションロボティクス
GroundGrid: LiDAR点群の地面セグメンテーションと地形推定
2D標高マップを用いてLiDAR点群から地面を高精度にセグメンテーションし、地形を推定する手法を提案。SemanticKITTIで平均IoU 94.78%、171Hzの高速処理を実現。
原題: GroundGrid:LiDAR Point Cloud Ground Segmentation and Terrain Estimation ／ Nicolai Steinke, Daniel Göhring, Raùl Rojas
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 → - 論文リモートセンシングロボティクス
衛星オンボード計算による道路冠水の継続監視：OrbitalAI Φsat-2チャレンジに向けて
衛星画像をオンボードで処理して道路冠水を検出し、ナビゲーション用地図にリアルタイム情報を提供する手法の実現可能性を検証した。
原題: Continuous Monitoring for Road Flooding With Satellite Onboard Computing For Navigation for OrbitalAI {\Phi}sat-2 challenge ／ Vishesh Vatsal, Gouranga Nandi, Primo Manilal
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