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 →- 論文マルチエージェント強化学習cs.MA
LLMベースのマルチエージェント強化学習：現状と今後の展望
LLMを活用した単一エージェントおよびマルチエージェント強化学習の既存フレームワークを調査し、協調・通信・人間参加型シナリオに焦点を当てて今後の研究方向を提示したサーベイ論文。
原題: LLM-based Multi-Agent Reinforcement Learning: Current and Future Directions ／ Chuanneng Sun, Songjun Huang, Dario Pompili
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
ChatGPTを活用したロボット組立の自動プログラミングに向けて
ChatGPTを用いて、適応的な組立ロボットのプログラミングを自動化するシステムを提案し、実世界の組立タスクでその有効性を示した。
原題: Toward Automated Programming for Robotic Assembly Using ChatGPT ／ Annabella Macaluso, Nicholas Cote, Sachin Chitta
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスcond-mat.soft
軸対称誘電体エラストマー膜の簡易離散モデルとロボット応用
軸対称の膨張可能な誘電体エラストマー膜の非線形力学を解析する1次元離散微分幾何モデルを開発し、電気刺激によるスナップスルーを利用したソフトアクチュエータやポンプ、グリッパへの応用を示した。
原題: Simplified discrete model for axisymmetric dielectric elastomer membranes with robotic applications ／ Zhaowei Liu, Mingchao Liu, K. Jimmy Hsia 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 → - 論文医療ロボティクスロボティクス
空間的脊椎固定：ロボット支援ステアラブルドリルシステムと柔軟椎弓根スクリューによる革新的アプローチ
ステアラブルドリルロボットと柔軟椎弓根スクリューを組み合わせ、椎体内に直線・非直線の軌道でスクリューを留置できる新しい脊椎固定法を提案し、ファントム実験で精度を評価した。
原題: Spatial Spinal Fixation: A Transformative Approach Using a Unique Robot-Assisted Steerable Drilling System and Flexible Pedicle Screw ／ Susheela Sharma, Yash Kulkarni, Sarah Go 他
日本語で読む → - 論文自己位置推定ロボティクス
複雑な都市環境における配送ロボットのロバストな自己位置推定のための顕著性誘導型地面特徴量
都市部の配送ロボット向けに、顕著物体検出(SOD)で道路の標準的な意味カテゴリに当てはまらない特徴を抽出し、ループ閉じ込みと自己位置推定の手がかりとする手法を提案した。
原題: Salience-guided Ground Factor for Robust Localization of Delivery Robots in Complex Urban Environments ／ Jooyong Park, Jungwoo Lee, Euncheol Choi 他
日本語で読む → - 論文相対位置推定ロボティクス
オドメトリとUWB測距の融合による相対変換の高速推定
オドメトリとUWB測距データを統合し、ロボット間の4自由度相対変換を最大尤度推定で高速に求める手法を提案した論文。
原題: Fast Estimation of Relative Transformation Based on Fusion of Odometry and UWB Ranging Data ／ Yuan Fu, Zheng Zhang, Guangyang Zeng 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
宇宙での自律ペグインホール組立に向けた手続き的生成の活用
手続き的生成とドメインランダム化を組み合わせ、多様なシミュレーション環境で深層強化学習エージェントを訓練し、宇宙での自律的なペグインホール組立の汎化性と適応性を向上させる手法を提案した。
原題: Leveraging Procedural Generation for Learning Autonomous Peg-in-Hole Assembly in Space ／ Andrej Orsula, Matthieu Geist, Miguel Olivares-Mendez 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 → - 論文経路計画ロボティクス
R2からR2+へ：最適で遅延視線ベクトルに基づく経路計画
ベクトルベースの任意角経路計画器R2を改良し、視線判定の遅延と新たな破棄条件により、障害物が多い地図でも探索を高速化したR2+を提案する。
原題: Evolving R2 to R2+: Optimal, Delayed Line-of-sight Vector-based Path Planning ／ Yan Kai Lai, Prahlad Vadakkepat, Cheng Xiang
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
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 → - 論文キャリブレーションロボティクス
EF-Calib: 連続時間軌道を用いたイベントカメラとフレームカメラの時空間キャリブレーション
イベントカメラと通常カメラを組み合わせたステレオシステムのための、連続時間Bスプライン軌道を用いた時空間キャリブレーション手法を提案し、内部・外部パラメータと時間オフセットを高精度に推定できることを示した。
原題: EF-Calib: Spatiotemporal Calibration of Event- and Frame-Based Cameras Using Continuous-Time Trajectories ／ Shaoan Wang, Zhanhua Xin, Yaoqing Hu 他
日本語で読む → - 論文人間ロボット協働ロボティクス
人間とロボットの協働における公平性の設計
複数人のチームに参加するロボットが、道具や視線などの資源を公平に分配し、チームの成果と集団の健全性を保つための意思決定の研究動向を論じた。
原題: Designing for Fairness in Human-Robot Interactions ／ Houston Claure
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
スパース失敗ガイダンスとロボット連鎖思考による操作スキルの学習
VLMを用いてタスクをサブタスクに分解し、より細かい報酬ガイダンスと自己模倣学習でロボットの操作スキルを効率的に学習させる手法を提案した。
原題: Learning Manipulation Skills through Robot Chain-of-Thought with Sparse Failure Guidance ／ Kaifeng Zhang, Zhao-Heng Yin, Weirui Ye 他
日本語で読む → - 論文車両制御ロボティクス
トルクベクタリングを用いた限界域での車両障害物回避のためのモデル予測コンタリング制御
非線形モデル予測コンタリング制御とトルクベクタリングを組み合わせ、限界域での緊急回避において衝突回避を優先しつつ車両安定性を保つ制御手法を提案した。
原題: Model Predictive Contouring Control for Vehicle Obstacle Avoidance at the Limit of Handling Using Torque Vectoring ／ Alberto Bertipaglia, Davide Tavernini, Umberto Montanaro 他
日本語で読む → - 論文知覚/継続学習ロボティクス
動的照明下での堅牢なゲート検出のための継続学習：自律ドローンレーシングへの応用
ドローンレーシングにおいて照明変化に強いゲート検出を実現するため、軽量ニューラルネットに継続学習を組み合わせ、ゲートの位置・距離・姿勢を推定する手法を提案した。
原題: Continual Learning for Robust Gate Detection under Dynamic Lighting in Autonomous Drone Racing ／ Zhongzheng Qiao, Xuan Huy Pham, Savitha Ramasamy 他
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
自動運転における任意の電気・電子故障に対するフェイルセーフ緊急停止マニューバのリアルタイム大域最適化
自動運転車の電気・電子システム故障時でも、事前設定した油圧・機械パラメータにより安全な緊急停止を実現するフェイルセーフシステムにおいて、認識・予測環境に基づき大域最適解をリアルタイムで計算する軽量プランニングアルゴリズムを提案した。
原題: Realtime Global Optimization of a Fail-Safe Emergency Stop Maneuver for Arbitrary Electrical / Electronical Failures in Automated Driving ／ F. Duerr, J. Ziehn, R. Kohlhaas 他
日本語で読む → - 論文教育ロボットHCI
協調学習における参加バランスの指標とロボットの役割
教えられるロボットとの協調学習において、どの参加バランス指標が学習成果を予測するかを検討し、ロボットを含む参加と人間同士の参加のどちらをバランスすべきかを探った。
原題: What metrics of participation balance predict outcomes of collaborative learning with a robot? ／ Yuya Asano, Diane Litman, Quentin King-Shepard 他
日本語で読む → - 論文ロボットサッカーロボティクス
どこでもプレイ: 時間論理に基づく環境非依存のロボットサッカー手法
時間論理を用いて環境の意味的特徴に応じてロボットの行動と目標を適応させ、非構造化環境でもサッカーを可能にする階層的手法を提案した論文。
原題: Play Everywhere: A Temporal Logic based Game Environment Independent Approach for Playing Soccer with Robots ／ Vincenzo Suriani, Emanuele Musumeci, Daniele Nardi 他
日本語で読む → - 論文タスクプランニングロボティクス
ビューを用いた効率的な記号計画
複合属性を基本属性に分解して汎化を促しつつ、属性を段階的に増やす「ビュー」で計画問題を分割し、速度と解品質の両立を図る手法を提案。
原題: Efficient Symbolic Planning with Views ／ Stephan Hasler, Daniel Tanneberg, Michael Gienger
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
四足ロボットの高速・高効率な非対称走行のための自然振動の活用
胴体の受動的な振動を活かし、前後脚を独立に制御することで、四足ロボットのバウンディング走行を高速化・高効率化する手法を提案し、実機で約4m/sを達成した。
原題: Harnessing Natural Oscillations for High-Speed, Efficient Asymmetrical Locomotion in Quadrupedal Robots ／ Jing Cheng, Yasser G. Alqaham, Zhenyu Gan
日本語で読む → - 論文自動運転/LLMロボティクス
HighwayLLM: 強化学習で導かれる言語モデルによる高速道路運転の意思決定とナビゲーション
強化学習モデルを高レベルプランナーとして使い、その出力と現在の状態を大規模言語モデルに入力して将来のウェイポイントを予測し、PID制御で車両を誘導する高速道路自動運転手法を提案した。
原題: HighwayLLM: Decision-Making and Navigation in Highway Driving with RL-Informed Language Model ／ Mustafa Yildirim, Barkin Dagda, Saber Fallah
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
異種エージェント間の適応的教示：疎な報酬下での驚きのバランス
教師と生徒の能力差がある状況で、教師が「驚き」を指標に生徒の能力に合わせて実演を適応させ、疎な報酬環境での生徒の学習を改善する枠組みを提案した。
原題: Adaptive Teaching in Heterogeneous Agents: Balancing Surprise in Sparse Reward Scenarios ／ Emma Clark, Kanghyun Ryu, Negar Mehr
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
目標速度に追従するための受動的障害物回避制御
トルク制御ロボットにおいて、障害物の近くで減衰を高めることで衝突を回避しつつ目標速度に追従する受動的制御則を提案し、7自由度アームで有効性を示した論文。
原題: Passive Obstacle Aware Control to Follow Desired Velocities ／ Lukas Huber, Thibaud Trinca, Jean-Jacques Slotine 他
日本語で読む → - 論文意図認識ロボティクス
人間とロボットの協調作業における視線に基づく意図認識
人間とロボットが協調して組み立て作業を行う際、人間の意図（待機状態）を認識するために、ウェアラブルセンサーとアイトラッキングの2手法を比較し、有効性とユーザー選好が同等であることを示した。
原題: Gaze-Based Intention Recognition for Human-Robot Collaboration ／ Valerio Belcamino, Miwa Takase, Mariya Kilina 他
日本語で読む → - 論文強化学習ロボティクス
ロボットシナリオにおける安全な探索のための文脈的アフォーダンス
家庭環境でのロボットの安全な探索と学習を目指し、文脈的アフォーダンスを拡張する状態表現を提案し、強化学習の成功率と収束速度をシミュレーションで改善した。
原題: Contextual Affordances for Safe Exploration in Robotic Scenarios ／ William Z. Ye, Eduardo B. Sandoval, Pamela Carreno-Medrano 他
日本語で読む → - 論文交通軌跡生成AI
言語駆動によるインタラクティブ交通軌跡生成
自然言語の指示から複数車両が相互作用する交通軌跡を生成するInteractTrajを提案し、従来手法より現実的で制御性の高い生成を実現した。
原題: Language-Driven Interactive Traffic Trajectory Generation ／ Junkai Xia, Chenxin Xu, Qingyao Xu 他
日本語で読む → - 論文自動運転知覚画像認識
RoboDriveチャレンジ：あらゆる条件でいつでもどこでも走行する
悪天候やセンサ故障など想定外の状況でも頑健に知覚できる自動運転技術を競う2024年RoboDriveチャレンジの報告で、BEV検出や地図セグメンテーションなど4タスクで140チームが参加した。
原題: The RoboDrive Challenge: Drive Anytime Anywhere in Any Condition ／ Lingdong Kong, Shaoyuan Xie, Hanjiang Hu 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
ロボットビンピッキングのための6自由度把持の効率的なエンドツーエンド検出
パワースフェリカル分布に基づく把持分布モデルを導入し、単一の上面深度画像から多様な衝突のない6自由度把持を生成する手法を提案。シミュレーションと実機で約90%の物体除去率を達成した。
原題: Efficient End-to-End Detection of 6-DoF Grasps for Robotic Bin Picking ／ Yushi Liu, Alexander Qualmann, Zehao Yu 他
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