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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: 2024/4/1 ／ 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 →- 論文位置推定・制御統合ロボティクス
ファクターグラフ最適化に基づくUAVの位置推定と制御の緊密結合モデル
UAVの位置推定と制御をファクターグラフ最適化で統合し、不確実性下でのナビゲーション信頼性を向上させる手法を提案。
原題: Tightly Joined Positioning and Control Model for Unmanned Aerial Vehicles Based on Factor Graph Optimization ／ Peiwen Yang, Weisong Wen, Shiyu Bai 他
日本語で読む → - 論文遠隔操作ロボティクス
自動運転車のディスエンゲージメント解消に向けた遠隔操作コンセプトの評価
自動運転車のディスエンゲージメント時に遠隔操作で支援するための複数のコンセプトを、専門家ワークショップで比較評価し、安全かつ効率的に対応できるコンセプト群を導出した。
原題: Evaluation of Teleoperation Concepts to solve Automated Vehicle Disengagements ／ David Brecht, Nils Gehrke, Tobias Kerbl 他
日本語で読む → - 論文安全強化学習機械学習
制御バリア関数の学習と強化学習への応用：サーベイ
強化学習の安全性を保証する制御バリア関数に注目し、その自動学習手法と安全強化学習への応用に関する既存研究を体系的に調査したサーベイ論文。
原題: Learning Control Barrier Functions and their application in Reinforcement Learning: A Survey ／ Maeva Guerrier, Hassan Fouad, Giovanni Beltrame
日本語で読む → - 論文自動運転/軌道予測機械学習
Motion Transformerベース軌道予測の転移学習に関する研究
Transformerベースの自動運転軌道予測モデルを対象に、シミュレーションから実世界への転移学習手法を検討し、計算時間と性能のトレードオフを分析した。
原題: Transfer Learning Study of Motion Transformer-based Trajectory Predictions ／ Lars Ullrich, Alex McMaster, Knut Graichen
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
二足歩行のための深層強化学習：簡潔なサーベイ
二足歩行ロボットの深層強化学習フレームワークをエンドツーエンド型と階層型に分類し、比較・分析したサーベイ論文。
原題: Deep Reinforcement Learning for Bipedal Locomotion: A Brief Survey ／ Lingfan Bao, Joseph Humphreys, Tianhu Peng 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
対抗環境における協調自律性の評価：海上キャプチャー・ザ・フラッグ競技を用いて
無人水上艇チームによるキャプチャー・ザ・フラッグ競技で、行動ベース最適化と深層強化学習の協調アルゴリズムを実環境で比較評価した。
原題: Evaluating Collaborative Autonomy in Opposed Environments using Maritime Capture-the-Flag Competitions ／ Jordan Beason, Michael Novitzky, John Kliem 他
日本語で読む → - 論文遠隔操作/ハプティクスロボティクス
力覚フィードバックを仮想化したアドミタンス制御ロボットの安全なハプティック遠隔操作
アドミタンス制御ロボットの運動誤差に基づき力覚フィードバックを仮想化する新しい双方向遠隔操作システムを提案し、黒板書き実験で自然さ・安全性・精度の向上を示した。
原題: Safe haptic teleoperations of admittance controlled robots with virtualization of the force feedback ／ Lorenzo Pagliara, Enrico Ferrentino, Andrea Chiacchio 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
電気油圧式ソフトアクチュエータのための高周波容量センシング
Peano-HASELアクチュエータに容量センシング専用の電極対を追加したF-HASELを提案し、小型回路で20Hzまでの高周波駆動時や外部負荷時の変位推定を実現した。
原題: High-Frequency Capacitive Sensing for Electrohydraulic Soft Actuators ／ Michel R. Vogt, Maximilian Eberlein, Clemens C. Christoph 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
ロボットセンサネットワーク：高速クロスレイヤ最適化による相互通信制御支援の実現
移動ロボットがセンサデータを収集するRSNにおいて、通信と制御を相互に支援するMCCAを提案し、MPC2でリアルタイムに軌道と電力を最適化した。
原題: Robotic Sensor Network: Achieving Mutual Communication Control Assistance With Fast Cross-Layer Optimization ／ Zhiyou Ji, Yujie Wan, Guoliang Li 他
日本語で読む → - 論文自動運転/不確かさ推定機械学習
不確かさを考慮した自動運転AIコントローラ：信頼度に基づく車両操舵
ベイズニューラルネットワークを用いて車両の横方向制御を行い、予測の不確かさを定量化することで、信頼度が低い場合に手動介入を促す早期警告システムを実現した。
原題: Automatic AI controller that can drive with confidence: steering vehicle with uncertainty knowledge ／ Neha Kumari, Sumit Kumar. Sneha Priya, Ayush Kumar 他
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
人間の高速道路運転を学ぶエンドツーエンド学習・テストのゲーミフィケーション枠組み
ゲームGTA Vで人間の運転データを収集し、画面画像からステアリングとスロットルを予測するエンドツーエンドモデルを学習・検証した。
原題: End-To-End Training and Testing Gamification Framework to Learn Human Highway Driving ／ Satya R. Jaladi, Zhimin Chen, Narahari R. Malayanur 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
生成モデルを用いたソフトロボットインタラクションのためのマルチモーダル知覚
触覚・視覚・固有感覚を生成モデルで統合し、ソフトロボットの次観測を予測する知覚モデルを提案。視覚と固有感覚から触覚を予測できることを初めて示した。
原題: Multi-modal perception for soft robotic interactions using generative models ／ Enrico Donato, Egidio Falotico, Thomas George Thuruthel
日本語で読む → - 論文強化学習画像認識
強化学習によるカメラ露出制御の学習
深層強化学習を用いて、動的な照明条件下でもリアルタイム（1ms）でカメラ露出を迅速に調整するフレームワークを提案し、特徴抽出や物体検出などの視覚タスクで優れた性能を示した。
原題: Learning to Control Camera Exposure via Reinforcement Learning ／ Kyunghyun Lee, Ukcheol Shin, Byeong-Uk Lee
日本語で読む → - 論文自己位置推定画像認識
VRS-NeRF: スパースニューラル放射場による視覚的自己位置推定
スパースなNeRFと明示的幾何マップを組み合わせ、高精度かつ高効率な視覚的自己位置推定を実現した手法。
原題: VRS-NeRF: Visual Relocalization with Sparse Neural Radiance Field ／ Fei Xue, Ignas Budvytis, Daniel Olmeda Reino 他
日本語で読む → - 論文sim2real機械学習
表現学習によるSim-to-Realスキル転移と発見
MDPのスペクトル分解に基づくスキル表現をシミュレータから実機へ転移し、実世界データから新スキルを発見して性能を最大30.2%改善する手法を提案。
原題: Skill Transfer and Discovery for Sim-to-Real Learning: A Representation-Based Viewpoint ／ Haitong Ma, Zhaolin Ren, Bo Dai 他
日本語で読む → - 論文リアルタイムシステムロボティクス
PAAM: ROS 2における協調的かつ優先度駆動型アクセラレータ管理フレームワーク
ROS 2上でGPUやTPUなどのアクセラレータを必要とする安全クリティカルなコールバックの実行を予測可能にするため、優先度駆動型のアクセラレータアクセス管理フレームワークを提案し、応答時間の最大91%削減を実現した。
原題: PAAM: A Framework for Coordinated and Priority-Driven Accelerator Management in ROS 2 ／ Daniel Enright, Yecheng Xiang, Hyunjong Choi 他
日本語で読む → - 論文点群超解像画像認識
拡散モデルによるミリ波レーダー点群の超解像
ミリ波レーダーの疎でゴースト点を含む点群を、LiDAR点群を教師として拡散モデルで高密度化する手法を提案し、下流の位置合わせタスクへの有効性も示した。
原題: Diffusion-Based Point Cloud Super-Resolution for mmWave Radar Data ／ Kai Luan, Chenghao Shi, Neng Wang 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
大規模言語モデルと知能ロボットの統合に関するサーベイ
GPT-3.5以降の大規模言語モデルをロボットのコミュニケーション・知覚・計画・制御に統合する研究を整理し、プロンプト設計の実践的ガイドラインを示したサーベイ。
原題: A Survey on Integration of Large Language Models with Intelligent Robots ／ Yeseung Kim, Dohyun Kim, Jieun Choi 他
日本語で読む → - 論文医療ロボティクスロボティクス
医療用ステアブルニードル自動化のための安全開始領域
ステアブルニードルの自動制御において、人間からロボットへの制御移行時の開始姿勢のずれに対するロバスト性を評価する指標を提案し、肝臓や肺の計画シナリオで有効性を検証した。
原題: Safe Start Regions for Medical Steerable Needle Automation ／ Janine Hoelscher, Inbar Fried, Spiros Tsalikis 他
日本語で読む → - 論文自律走行ロボティクス
WROOM: オフロード走行のための自律運転アプローチ
Unity製シミュレータでルールベース制御を模倣して強化学習(PPO)をウォームスタートし、制御バリア関数を報酬に組み込むことで、オフロード環境での自律走行を実機のRCカーに展開した研究。
原題: WROOM: An Autonomous Driving Approach for Off-Road Navigation ／ Dvij Kalaria, Shreya Sharma, Sarthak Bhagat 他
日本語で読む → - 論文筋骨格ヒューマノイドロボティクス
TWIMP：環境との物理的接触を伴う実世界での学習制御プラットフォームとしての二輪倒立筋骨格振り子
筋骨格型の上半身と二輪倒立振り子を組み合わせた新型ヒューマノイドTWIMPを提案し、環境との接触や衝撃を伴う学習制御の研究を実世界で容易に行えるプラットフォームとしての可能性を予備実験で示した。
原題: TWIMP: Two-Wheel Inverted Musculoskeletal Pendulum as a Learning Control Platform in the Real World with Environmental Physical Contact ／ Kento Kawaharazuka, Tasuku Makabe, Shogo Makino 他
日本語で読む → - 論文遠隔操作ロボティクス
メタロボティクス：産業と社会のためのビジョン・技術・機会
次世代通信・多感覚没入・集合知を組み合わせ、遠隔のロボット応用へ遍在的かつ非侵襲的にアクセス・操作する「メタロボティクス」の構想と技術、産業・社会への応用可能性を展望したサーベイ論文。
原題: Metarobotics for Industry and Society: Vision, Technologies, and Opportunities ／ Eric Guiffo Kaigom
日本語で読む → - 論文軌道計画ロボティクス
S4TP: 社会性と安全性を考慮した自動運転車の軌道計画
人間の運転特性を考慮した軌道予測とリスク場を統合し、自動運転車の安全で解釈性の高い軌道計画を実現するフレームワークを提案した。
原題: S4TP: Social-Suitable and Safety-Sensitive Trajectory Planning for Autonomous Vehicles ／ Xiao Wang, Ke Tang, Xingyuan Dai 他
日本語で読む → - 論文意図予測ロボティクス
リンゴとオレンジの比較：LLMを活用した物体分類タスクにおけるマルチモーダル意図予測
物体分類タスクで協働するロボットが、ユーザーのジェスチャー・姿勢・表情・発話・環境状態をLLMで統合し、意図を階層的に予測する手法を提案・評価した。
原題: Comparing Apples to Oranges: LLM-powered Multimodal Intention Prediction in an Object Categorization Task ／ Hassan Ali, Philipp Allgeuer, Stefan Wermter
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスHCI
儚い筋電モーション：Myoアームバンドを再利用した使い捨て空気圧彫刻の制御
廃止された筋電アームバンドMyoとソフトロボティクスのProgrammable Airを組み合わせ、コンドームや竹串などの使い捨て素材で作った空気圧式の動く彫刻を制御する事例研究。
原題: Ephemeral Myographic Motion: Repurposing the Myo Armband to Control Disposable Pneumatic Sculptures ／ Celia Chen, Alex Leitch
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
メッシュベースのフォトリアルリアルタイム3Dマッピングによる自律水中ロボットの堅牢な視覚認識
学習ベースの画像強調とメッシュ表現を組み合わせ、水中でも軽量かつリアルタイムにフォトリアルな3Dマップを構築する手法を提案した。
原題: Mesh-based Photorealistic and Real-time 3D Mapping for Robust Visual Perception of Autonomous Underwater Vehicle ／ Jungwoo Lee, Younggun Cho
日本語で読む → - 論文軌道上組立/運動計画ロボティクス
凸最適化に基づく自律軌道上組立のための衝突回避手法
楕円体・多面体を凸集合の和として表現し、微分可能な制約に変換することで、狭い環境でも保守的でない最適軌道を生成する衝突回避手法を提案した。
原題: A Novel Optimization-Based Collision Avoidance For Autonomous On-Orbit Assembly ／ Siavash Tavana, Sepideh Faghihi, Anton de Ruiter 他
日本語で読む → - 論文人間行動モデリングAI
ボルツマン状態依存合理性
ボルツマン合理性モデルの定数βを状態依存関数β(s)に置き換え、人間行動の非合理性を計算可能な形で表現する理論を提案した。
原題: Boltzmann State-Dependent Rationality ／ Osher Lerner
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
SPHに基づく障害物非依存ナビゲーションのためのロボット群制御
ロボットの速度情報のみから障害物との衝突を予測するSPHベースの間接検出器を導入し、明示的な障害物検出なしに群ロボットを効率的にナビゲートさせる手法を提案した。
原題: Robot Swarm Control Based on Smoothed Particle Hydrodynamics for Obstacle-Unaware Navigation ／ Michikuni Eguchi, Mai Nishimura, Shigeo Yoshida 他
日本語で読む → - 論文バイオミメティック関節ロボティクス
人間の関節潤滑機能を模倣した液体滲出軟骨のバイオミメティックロボット用設計
吸水性材料とラバー3Dプリンティングを組み合わせ、液体を滲出する軟骨シートを開発し、摩擦低減と開型球関節への応用を実証した。
原題: Designing Fluid-Exuding Cartilage for Biomimetic Robots Mimicking Human Joint Lubrication Function ／ Akihiro Miki, Yuta Sahara, Kazuhiro Miyama 他
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