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 → - 論文群制御ロボティクス
セマンティクスを活用した空地協調チームによる大規模探査の課題と可能性
空中と地上のロボットチームがセマンティクスを共通言語として使い、機会的通信に頼りながら大規模環境を探査するシステムを実証し、その課題と教訓をまとめた。
原題: Challenges and Opportunities for Large-Scale Exploration with Air-Ground Teams using Semantics ／ Fernando Cladera, Ian D. Miller, Zachary Ravichandran 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
触覚を聴く：接触の多いマニピュレーションのための音声視覚事前学習
接触マイクを触覚センサとして用い、大規模な音声視覚データで事前学習することで、ロボットマニピュレーションの性能を向上させる手法を提案。
原題: Hearing Touch: Audio-Visual Pretraining for Contact-Rich Manipulation ／ Jared Mejia, Victoria Dean, Tess Hellebrekers 他
日本語で読む → - 論文軌道予測ロボティクス
拡散モデルによる端点分布を用いたマルチエージェント交通予測
拡散モデルとTransformerでエージェントの軌道全体ではなく端点の分布を予測し、高速交通シーンでの軌道予測精度を向上させた研究。
原題: Multi-agent Traffic Prediction via Denoised Endpoint Distribution ／ Yao Liu, Ruoyu Wang, Yuanjiang Cao 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NeRF/産業ロボット画像認識
産業用ロボット応用のためのニューラル放射場による新規視点合成
産業用ロボットのエンドエフェクタに搭載したキャリブレーション済みカメラで撮影し、ロボット運動学から正確なカメラ姿勢を求めることで、SfM前処理を代替するNeRFベースの新規視点合成手法を提案・評価した。
原題: Novel View Synthesis with Neural Radiance Fields for Industrial Robot Applications ／ Markus Hillemann, Robert Langendörfer, Max Heiken 他
日本語で読む → - 論文世界モデル画像認識
iVideoGPT：インタラクティブな動画生成モデルによるスケーラブルな世界モデル
視覚・行動・報酬をトークン列に統合した自己回帰型Transformerで、次トークン予測によりエージェントが想像環境内で対話的に行動できる世界モデルを構築し、大規模な操作軌跡で事前学習した。
原題: iVideoGPT: Interactive VideoGPTs are Scalable World Models ／ Jialong Wu, Shaofeng Yin, Ningya Feng 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
ROS2swarm：群ロボット行動のためのROS 2パッケージ
群ロボット向けに、集約・分散・集団意思決定などの行動プリミティブを再利用可能な形で提供するROS 2パッケージを提案し、3種類のロボットで有効性を示した。
原題: ROS2swarm - A ROS 2 Package for Swarm Robot Behaviors ／ Tanja Katharina Kaiser, Marian Johannes Begemann, Tavia Plattenteich 他
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
ScrewMimic: 人間動画からのスクリュー空間射影による両手模倣学習
両手の協調動作をスクリュー運動としてモデル化した新たな行動空間を提案し、人間の動画1本から複雑な両手操作を学習して自己教師あり微調整で改善するフレームワーク。
原題: ScrewMimic: Bimanual Imitation from Human Videos with Screw Space Projection ／ Arpit Bahety, Priyanka Mandikal, Ben Abbatematteo 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 → - 論文飛行軌道計画ロボティクス
最適化を組み込んだネットワークによる機動的で敏捷な飛行軌道計画の学習
深層学習で深度画像から安全領域を抽出し、その領域を制約として軌道最適化に組み込むことで、ロボットの運動学的制約を満たす実行可能な飛行軌道を生成する手法を提案した。
原題: Learning to Plan Maneuverable and Agile Flight Trajectory with Optimization Embedded Networks ／ Zhichao Han, Long Xu, Liuao Pei 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 → - 論文物体配置ロボティクス
セット・イット・アップ！：構成的生成モデルによる機能的物体配置
「二人用の食卓をセットして」のような曖昧な指示から、物体間の抽象的な空間関係をLLMで推論し、拡散モデルを組み合わせて機能的で美しい配置を生成するフレームワークを提案。
原題: "Set It Up!": Functional Object Arrangement with Compositional Generative Models ／ Yiqing Xu, Jiayuan Mao, Yilun Du 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 → - 論文歩行ロボティクス
ロバスト性評価の再考：学習ベース四足歩行制御器への敵対的攻撃
学習ベースの四足歩行制御器に対し、時系列に沿った敵対的攻撃を生成して脆弱性を定量的に特定する手法を提案し、シミュレーションと実機で有効性を検証した。
原題: Rethinking Robustness Assessment: Adversarial Attacks on Learning-based Quadrupedal Locomotion Controllers ／ Fan Shi, Chong Zhang, Takahiro Miki 他
日本語で読む → - 論文車両制御ロボティクス
起伏地形における空間領域ベースのエコ協調適応クルーズコントロール
起伏のある道路での燃費を最適化するため、空間領域で定式化した非線形最適制御問題を解くEco-CACC制御器を提案し、微分動的計画法でリアルタイム計算を実現した。
原題: Space Domain based Ecological Cooperative and Adaptive Cruise Control on Rolling Terrain ／ Mingyue Lei, Haoran Wang, Lu Xiong 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 → - 論文マニピュレーションロボティクス
制約を自由化したマルチロボットマニピュレーション：有界準最適性を保証する一般化ECBS
マルチロボットアームの動作計画において、任意の不完全な制約を利用しつつ完全性と準最適性の保証を維持する新しいアルゴリズムGeneralized ECBSを提案した。
原題: Unconstraining Multi-Robot Manipulation: Enabling Arbitrary Constraints in ECBS with Bounded Sub-Optimality ／ Yorai Shaoul, Rishi Veerapaneni, Maxim Likhachev 他
日本語で読む → - 論文SLAM/オドメトリロボティクス
LOG-LIO2: 不確かさを効率的に解析するLiDAR慣性オドメトリ
入射角や表面特性も考慮した点の不確かさモデルを提案し、固有値・固有ベクトルの増分ヤコビアンで伝播を高速化してO(n)からO(1)に削減、LIOシステムに統合した。
原題: LOG-LIO2: A LiDAR-Inertial Odometry with Efficient Uncertainty Analysis ／ Kai Huang, Junqiao Zhao, Jiaye Lin 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 → - 論文群制御cs.DC
災害救助におけるUAVスウォームの通信と経路計画
災害管理・救助を目的としたマルチUAV（スウォーム）の通信プロトコル、群知能アルゴリズム、経路計画、フォーメーション維持、無線伝搬モデルを包括的に調査・検討した論文。
原題: Swarm UAVs Communication ／ Arindam Majee, Rahul Saha, Snehasish Roy 他
日本語で読む → - 論文筋電位認識eess.SP
sEMG信号からの手動作認識のためのLSTM特徴模倣ネットワーク
表面筋電位(sEMG)から手の動作を認識するため、時間的特徴を模倣する軽量LSTMネットワークを提案し、少ないデータでも高精度に認識できることを示した。
原題: An LSTM Feature Imitation Network for Hand Movement Recognition from sEMG Signals ／ Chuheng Wu, S. Farokh Atashzar, Mohammad M. Ghassemi 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
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