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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 →- 論文データセット/自動運転画像認識
IDD-X: 密集・非構造交通における自己中心的重要物体の位置推定と説明のためのマルチビューデータセット
発展途上国の密集・非構造交通に対応するため、前方・後方の二視点映像と自己中心的な重要物体アノテーションを備えた大規模データセットIDD-Xを構築し、複数物体の位置推定と説明予測モデルを提案した。
原題: IDD-X: A Multi-View Dataset for Ego-relative Important Object Localization and Explanation in Dense and Unstructured Traffic ／ Chirag Parikh, Rohit Saluja, C. V. Jawahar 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
適応的情報経路計画のための学習ベース手法に関するサーベイ
未知環境で効率的にデータ収集する適応的情報経路計画(AIPP)に学習手法を適用した研究を、統一的な数理枠組みと2つの分類軸で整理したサーベイ。
原題: Learning-based Methods for Adaptive Informative Path Planning ／ Marija Popovic, Joshua Ott, Julius Rückin 他
日本語で読む → - 論文安全強化学習ロボティクス
制約多様体上の安全強化学習：理論と応用
ロボットの安全制約を制約多様体として捉え、微分幾何学の接空間を用いて安全な行動空間を構成することで、実機での強化学習においても安全性を保証する手法を提案した論文。
原題: Safe Reinforcement Learning on the Constraint Manifold: Theory and Applications ／ Puze Liu, Haitham Bou-Ammar, Jan Peters 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
RBFニューラルネットワークを用いた無人航空機の編隊制御
仮想リーダー・フォロワーモデルとバックステッピング・スライディングモード制御を組み合わせ、RBFニューラルネットワークで外乱を推定して複数UAVの編隊飛行を高精度に制御する手法を提案した。
原題: Radial Basis Function Neural Networks for Formation Control of Unmanned Aerial Vehicles ／ Duy-Nam Bui, Manh Duong Phung
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
野生環境の視覚ナビゲーション：事前学習モデルとオンライン自己教師あり学習による高速走行可能性学習
森林や草原などの自然環境で、事前学習済みモデルの特徴量とオンライン自己教師あり学習を組み合わせ、短時間の実地デモから走行可能領域を推定してロボットをナビゲートするシステムを提案した。
原題: Wild Visual Navigation: Fast Traversability Learning via Pre-Trained Models and Online Self-Supervision ／ Matías Mattamala, Jonas Frey, Piotr Libera 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
ロボット動作計画のための大規模言語モデルへの曖昧性解消とユーザ選好の統合
自然言語によるナビゲーション指示の曖昧性を分類器とGPT-4で解消し、ユーザの選好を学習して、線形時相論理を用いてロボットの動作計画に変換するフレームワークを提案した。
原題: Integrating Disambiguation and User Preferences into Large Language Models for Robot Motion Planning ／ Mohammed Abugurain, Shinkyu Park
日本語で読む → - 論文点群/ロバスト性/モデルベースRLロボティクス
点群モデルはロボット学習者の視覚的ロバスト性を向上させる
RGB-Dと点群ベースの視覚制御ポリシーを比較し、点群を明示的に扱うポリシーが視覚変化に対してよりロバストで、新しい点群ワールドモデルがサンプル効率も向上させることを示した。
原題: Point Cloud Models Improve Visual Robustness in Robotic Learners ／ Skand Peri, Iain Lee, Chanho Kim 他
日本語で読む → - 論文群制御math.OC
カメラ回転運動制御による角度を考慮した被覆制御
ドローン群が空撮画像から3次元構造を再構成する品質を高めるため、カメラの向きとドローンの並進運動を同時に制御する新しい被覆制御戦略を提案し、JAXによる高速化でリアルタイム性を実現した。
原題: Angle-Aware Coverage with Camera Rotational Motion Control ／ Zhiyuan Lu, Muhammad Hanif, Takumi Shimizu 他
日本語で読む → - 論文HRI教育ロボティクス
先生、子供たちを放っておかないで：HRI教育の標準化
HRI分野の確立に伴い、学部生向けの標準的な入門コースの必要性を論じ、理論と実験を組み合わせた15週間の講義内容とプロジェクトのマイルストーンを提案した論文。
原題: Hey, Teacher, (Don't) Leave Those Kids Alone: Standardizing HRI Education ／ Alexis E. Block
日本語で読む → - 論文マニピュレーション機械学習
動的で共有された3D空間におけるマニピュレーションタスクの学習
共有ワークスペースで2台のマニピュレータが多カテゴリ物品を目的地へ配置するタスクを、深層強化学習（actor-critic）と動的3D Gym環境で学習させる手法を提案した。
原題: Learning Manipulation Tasks in Dynamic and Shared 3D Spaces ／ Hariharan Arunachalam, Marc Hanheide, Sariah Mghames
日本語で読む → - 論文キャリブレーションロボティクス
運動と深層点対応を用いたターゲット不要のカメラ-LiDAR自動キャリブレーション
視覚・LiDARオドメトリの運動推定と深層学習による2D-3D点対応を組み合わせ、専用ターゲットや人手を要さずにカメラ-LiDAR間の外部キャリブレーションを最適化で求める手法を提案。
原題: Automatic Target-Less Camera-LiDAR Calibration From Motion and Deep Point Correspondences ／ Kürsat Petek, Niclas Vödisch, Johannes Meyer 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
四足歩行ロボットのための時空間モーションリターゲティング
手持ちカメラ映像などのノイズを含む動作源から、形態や物理特性の異なる四足ロボットへ動的で敏捷な動きを転移する手法を提案し、実機でバク宙などの技能を実現した。
原題: Spatio-Temporal Motion Retargeting for Quadruped Robots ／ Taerim Yoon, Dongho Kang, Seungmin Kim 他
日本語で読む → - 論文力学系学習機械学習
再生核ヒルベルト空間とランダム特徴を用いたハミルトン力学の学習
限られたノイズを含むデータからハミルトン力学を学習するため、奇数シンプレクティックカーネルとランダム特徴近似を提案し、予測精度とデータ効率の向上を実証した。
原題: Learning Hamiltonian Dynamics with Reproducing Kernel Hilbert Spaces and Random Features ／ Torbjørn Smith, Olav Egeland
日本語で読む → - 論文協調ロボットロボティクス
ホロニック制御アーキテクチャによる作業者とロボットの協調と製造セルへの統合
作業者と双腕ロボットが協調して製造作業を行うセルにおいて、ホロニック制御アーキテクチャを適用し、ジェスチャーによる指示を含むケーススタディでその実現可能性を示した。
原題: Worker Robot Cooperation and Integration into the Manufacturing Workcell via the Holonic Control Architecture ／ Ahmed R. Sadik, Bodo Urban, Omar Adel
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
他のロボットが存在する環境でのロボット群の自動設計：ロボットシェパーディング実験
羊を追う羊飼いロボット群の制御ソフトを自動設計し、他のロボットと相互作用する群ロボットの設計手法を検証した。
原題: Automatically designing robot swarms in environments populated by other robots: an experiment in robot shepherding ／ David Garzón Ramos, Mauro Birattari
日本語で読む → - 論文安全計画ロボティクス
制御バリア関数を用いたモデル予測制御による動的環境下でのロボット安全計画
動的環境での障害物回避のため、制御バリア関数を組み込んだMPCフレームワークを提案。制約を緩和し正確なペナルティを導入することで非実行可能性問題を解決し、ロボットの安全性とナビゲーション効率を向上させた。
原題: Robot Safe Planning In Dynamic Environments Based On Model Predictive Control Using Control Barrier Function ／ Zetao Lu, Kaijun Feng, Jun Xu 他
日本語で読む → - 論文群制御cs.MA
MGCBS: 多目的マルチエージェント経路探索問題を最適かつ効率的に解くアルゴリズム
各エージェントが複数の目的地点を訪問する多目的マルチエージェント経路探索において、最適解を保証する新手法MGCBSを提案し、時間区間空間フォレストで効率化した。
原題: MGCBS: An Optimal and Efficient Algorithm for Solving Multi-Goal Multi-Agent Path Finding Problem ／ Mingkai Tang, Yuanhang Li, Hongji Liu 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
Humanoid-Gym：ゼロショットSim2Real転移を実現するヒューマノイドロボットの強化学習フレームワーク
Nvidia Isaac Gym上でヒューマノイドの歩行スキルを学習し、シミュレーションから実機へゼロショットで転移できる強化学習フレームワークを提案。Isaac GymからMujocoへのsim-to-sim検証も統合し、実機ロボットで有効性を確認した。
原題: Humanoid-Gym: Reinforcement Learning for Humanoid Robot with Zero-Shot Sim2Real Transfer ／ Xinyang Gu, Yen-Jen Wang, Jianyu Chen
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
爆発物探知のためのマルチロボットシステム
地雷や即席爆発装置の探知・分類のため、多様なセンサを搭載した無人地上車両と無人航空機を組み合わせた異種マルチロボットシステムを提案し、その運用フェーズを解説した論文。
原題: A multi-robot system for the detection of explosive devices ／ Ken Hasselmann, Mario Malizia, Rafael Caballero 他
日本語で読む → - 論文群制御cs.CR
自律UAV群における安全で信頼性の高い異種リアルタイムテレメトリ通信に向けて
UAV間のテレメトリ通信のセキュリティ脆弱性を評価し、異種マルチホップメッシュ通信アーキテクチャと対称鍵共有・暗号化機構を提案した。
原題: Towards Secure and Reliable Heterogeneous Real-time Telemetry Communication in Autonomous UAV Swarms ／ Pavlo Mykytyn, Marcin Brzozowski, Zoya Dyka 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
インピーダンス整合：四足歩行ロボットにおけるRLベースの走り幅跳びの実現
周波数領域解析に基づくインピーダンス整合でシミュレーションと実機のギャップを埋め、四足ロボットでRLによる走り幅跳び（距離55cm、高さ38cm）を実現した。
原題: Impedance Matching: Enabling an RL-Based Running Jump in a Quadruped Robot ／ Neil Guan, Shangqun Yu, Shifan Zhu 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
制約環境下での産業用ケーブル配線：実践的アプローチと現状の課題
産業用ケーブル配線（把持・引き回し・クリップ固定・コネクタ挿入）を一貫して行うロボットシステムを提案し、FASTONや角型コネクタ向けのグリッパ設計と組立手法を示した。
原題: Industrial Cabling in Constrained Environments: a Practical Approach and Current Challenges ／ Tanureza Jaya, Benjamin Michalak, Marcel Radke 他
日本語で読む → - 論文探査制御ロボティクス
RAnGE: エルゴード性を保証する到達可能性解析
外乱下でもエルゴード的探査の性能を保証するため、到達可能性解析を用いて最適制御器を導出し、ニューラルネットで解く手法を提案した。
原題: RAnGE: Reachability Analysis for Guaranteed Ergodicity ／ Henry Berger, Ian Abraham
日本語で読む → - 論文モデルベース制御ロボティクス
パラメトリックバイアスを用いた深層予測モデル学習：モデリングの困難さと時間的変化への対処
ロボットの身体・対象物・環境の複雑な関係や時間変化に対応するため、パラメトリックバイアスを導入した深層予測モデル（DPMPB）を開発し、実機実験を通じて有効性を示した。
原題: Deep Predictive Model Learning with Parametric Bias: Handling Modeling Difficulties and Temporal Model Changes ／ Kento Kawaharazuka, Kei Okada, Masayuki Inaba
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
自己センシング型電磁油圧ロボット肩のフィードバック制御
高電圧駆動と低電圧自己センシングを分離した人工筋肉アクチュエータを用い、外部センサなしで2自由度の生体模倣型ロボット肩を閉ループ制御できることを示した研究。
原題: Self-Sensing Feedback Control of an Electrohydraulic Robotic Shoulder ／ Clemens C. Christoph, Amirhossein Kazemipour, Michel R. Vogt 他
日本語で読む → - 論文HRIロボティクス
ロボットのジェンダー知覚を設計する：声・服装・タスクの役割
ロボットの声と服装がジェンダー知覚に与える影響を3つの動画実験で調べ、両者を組み合わせることで知覚されるジェンダーを意図的に設計できることを示した。
原題: Designing Robot Identity: The Role of Voice, Clothing, and Task on Robot Gender Perception ／ Nathaniel S. Dennler, Mina Kian, Stefanos Nikolaidis 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
Hilti SLAMチャレンジ2023：建設現場における多様なセンサ構成での単一・複数セッションSLAMのベンチマーク
建設現場でのSLAM性能を評価する新データセットとベンチマークを提供し、異なるセンサ構成や複数セッションSLAMの課題に取り組んだ。また、LiDARで観測可能な新規マーカーとmm精度の位置推定アルゴリズムを提案した。
原題: Hilti SLAM Challenge 2023: Benchmarking Single + Multi-session SLAM across Sensor Constellations in Construction ／ Ashish Devadas Nair, Julien Kindle, Plamen Levchev 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
不確かさを考慮した能動学習によるロボットマニピュレータ向けNeRF物体モデル構築
ロボットが視覚行動と再配向行動を能動的に選びながらNeRFで物体の完全な3Dモデルを効率的に学習し、未知の姿勢での操作を可能にする手法を提案した。
原題: Uncertainty-aware Active Learning of NeRF-based Object Models for Robot Manipulators using Visual and Re-orientation Actions ／ Saptarshi Dasgupta, Akshat Gupta, Shreshth Tuli 他
日本語で読む → - 論文社会的ナビゲーションロボティクス
社会的ナビゲーションにおける人間の軌跡追従
ロボットの状態行動履歴から社会的ダイナミクスを推論し、人間の軌跡を追従する強化学習モデルSDAを提案。Habitat 3.0で最先端性能を達成。
原題: Following the Human Thread in Social Navigation ／ Luca Scofano, Alessio Sampieri, Tommaso Campari 他
日本語で読む → - 論文SLAMデータセットロボティクス
FusionPortableV2: 多様なプラットフォームと環境にわたる汎用SLAMのための統合マルチセンサデータセット
4種類のロボットプラットフォームから収集した27系列・38.7kmのマルチセンサSLAMデータセットを構築し、SOTAアルゴリズムの評価と単眼深度推定への応用可能性を示した。
原題: FusionPortableV2: A Unified Multi-Sensor Dataset for Generalized SLAM Across Diverse Platforms and Scalable Environments ／ Hexiang Wei, Jianhao Jiao, Xiangcheng Hu 他
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