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: 2024/4/1 ／ 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 →- 論文歩行ロボティクス
可変モデル最適化による連続動的二足跳躍
跳躍フェーズごとに異なる精度の力学モデルを使い分ける軌道最適化と可変周波数MPCを統合し、二足ロボットHECTORで高さ57%の距離を跳ぶ連続跳躍を実現した。
原題: Continuous Dynamic Bipedal Jumping via Real-time Variable-model Optimization ／ Junheng Li, Omar Kolt, Quan Nguyen
日本語で読む → - 論文強化学習機械学習
クロスドメイン強化学習のための知識転移：系統的レビュー
異なる表現や形態を持つタスク間で強化学習の知識を転移する手法を、転移アプローチとデータ仮定の観点から分類・整理したサーベイ。
原題: Knowledge Transfer for Cross-Domain Reinforcement Learning: A Systematic Review ／ Sergio A. Serrano, Jose Martinez-Carranza, L. Enrique Sucar
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 → - 論文視覚ナビゲーションロボティクス
SCALE: 新奇性推定による移動ロボットの自己修正型視覚ナビゲーション
オフライン強化学習と新奇性推定を組み合わせ、未知の観測に直面しても人間の介入なしに自己修正して経路を回復する視覚ナビゲーション手法を提案した。
原題: SCALE: Self-Correcting Visual Navigation for Mobile Robots via Anti-Novelty Estimation ／ Chang Chen, Yuecheng Liu, Yuzheng Zhuang 他
日本語で読む → - 論文動作計画ロボティクス
連続体ロボットのためのレジリエントな動作計画
連続体ロボットの経路計画において、遺伝的アルゴリズムとA*アルゴリズムを階層分析法と組み合わせ、距離・モータ損傷・機械損傷・精度の4基準で評価し、遺伝的アルゴリズムが優位であることを示した。
原題: Resilient Movement Planning for Continuum Robots ／ Oxana Shamilyan, Ievgen Kabin, Zoya Dyka 他
日本語で読む → - 論文制御/MPC制御
宇宙機ランデブーのための不感帯を考慮した凸MPCと推力配分
宇宙機スラスタの最小作動時間による不感帯を考慮し、混合整数制約を効率的に近似する2つのソルバアルゴリズムを提案し、リアルタイム制御を可能にした。
原題: Convex MPC and Thrust Allocation with Deadband for Spacecraft Rendezvous ／ Pedro Taborda, Hugo Matias, Daniel Silvestre 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
ContactHandover: 接触誘導によるロボットから人への物体受け渡し
ロボットが人に物体を渡す際、人が持ちやすい接触点を塞がない把持姿勢を選び、受け渡し時には人の負担が小さくなる手先姿勢を計画するシステムを提案した。
原題: ContactHandover: Contact-Guided Robot-to-Human Object Handover ／ Zixi Wang, Zeyi Liu, Nicolas Ouporov 他
日本語で読む → - 論文キャリブレーションロボティクス
3D基盤モデルによるシーン表現とハンドアイキャリブレーションの統合
マニピュレータ搭載RGBカメラの画像から、キャリブレーションマーカーなしで環境表現の構築とカメラ-エンドエフェクタ間のキャリブレーションを同時に行うJCR手法を提案。
原題: Unifying Scene Representation and Hand-Eye Calibration with 3D Foundation Models ／ Weiming Zhi, Haozhan Tang, Tianyi Zhang 他
日本語で読む → - 論文4Dレーダー画像認識
悪条件下での人物検出に向けた時系列マルチビュー4Dレーダーセマンティックセグメンテーション
4Dレーダーの点群を複数の2D投影に変換し、CNNとConvLSTMで時系列処理することで、粉塵や霧などの悪条件下でも人物をセグメンテーションする手法を提案。
原題: 4D Radar Semantic Segmentation of People in Field Conditions Using Temporal Multi-View Networks ／ Mikael Skog, Oleksandr Kotlyar, Vladimír Kubelka 他
日本語で読む → - 論文モデリングロボティクス
パラメータ自動調整付きニューラルODEによる小型ロボット飛行船のデータ駆動型動力学モデリング
小型ロボット飛行船の複雑な空気力学を扱うため、第一原理モデルとニューラルODEを統合しパラメータを自動調整するABNODEを提案し、螺旋運動実験で有効性を示した。
原題: Data-Driven Dynamics Modeling of Miniature Robotic Blimps Using Neural ODEs With Parameter Auto-Tuning ／ Yongjian Zhu, Hao Cheng, Feitian Zhang
日本語で読む → - 論文力学系学習ロボティクス
安定なニューラルODEを用いた深層力学系の学習
複数のアトラクタを持つ安定な潜在力学系をニューラルODEで学習し、状態微分情報や状態計測を必要とせずに軌道生成を実現する手法を提案。
原題: Learning Deep Dynamical Systems using Stable Neural ODEs ／ Andreas Sochopoulos, Michael Gienger, Sethu Vijayakumar
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
MORPHeus: 人間参加型のマルチモーダル片腕ロボット支援皮むきシステム
片手用の調理器具と単腕ロボットを組み合わせ、マルチモーダル知覚と人間参加型計画で12種類の食材の皮むきを支援するシステムを開発した。
原題: MORPHeus: a Multimodal One-armed Robot-assisted Peeling System with Human Users In-the-loop ／ Ruolin Ye, Yifei Hu, Yuhan 他
日本語で読む → - 論文拡張現実/ロボット学習HCI
EVE: 拡張現実で誰でもロボットを訓練可能に
物理ロボットなしで、iOSアプリのAR可視化を使って日常ユーザーがロボットのタスク実演を収集・訓練できるシステムを開発し、ユーザー研究で有効性を示した。
原題: EVE: Enabling Anyone to Train Robots using Augmented Reality ／ Jun Wang, Chun-Cheng Chang, Jiafei Duan 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 → - 論文自動運転シミュレーションロボティクス
シーン外挿：インタラクティブな交通シナリオの生成
交通シーンをシードとして、ルールベースと機械学習の行動モデルで様々な挙動をシミュレートし、重要度指標で評価することで、自動運転機能の検証に有用なシナリオを生成する手法を提案した。
原題: Scene-Extrapolation: Generating Interactive Traffic Scenarios ／ Maximilian Zipfl, Barbara Schütt, J. Marius Zöllner
日本語で読む → - 論文屋内測位AI
RetailOpt: スマホのモーションデータと店舗情報を用いたオプトイン型の軌道推定システム
スマホのセンサデータと店舗マップ・購買履歴を組み合わせ、追加設備なしで店内の顧客移動軌跡を推定する手法を提案し、5つの環境で有効性を示した。
原題: RetailOpt: Opt-In, Easy-to-Deploy Trajectory Estimation from Smartphone Motion Data and Retail Facility Information ／ Ryo Yonetani, Jun Baba, Yasutaka Furukawa
日本語で読む → - 論文群制御機械学習
異種車両プラトーン向けの安定・安全な分散フィードバック制御器の学習
ニューラルネットワークの安定性証明を活用し、異種車両からなる自動運転プラトーン向けの安定かつ安全な分散制御器を学習。実機4台とシミュレーション100台で線形フィードバックや分散MPCと比較評価した。
原題: Learning a Stable, Safe, Distributed Feedback Controller for a Heterogeneous Platoon of Autonomous Vehicles ／ Michael H. Shaham, Taskin Padir
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
映画『すずめ』の椅子型非対称三脚低剛性ロボットの設計と歩容生成
映画『すずめ』に登場する三脚椅子をモデルにした非対称な三脚ロボットを設計し、実機の試行錯誤とシミュレータの強化学習という2つの方法で歩行と立ち上がりの歩容を生成した。
原題: Body Design and Gait Generation of Chair-Type Asymmetrical Tripedal Low-rigidity Robot ／ Shintaro Inoue, Kento Kawaharazuka, Kei Okada 他
日本語で読む → - 論文遠隔操作ロボティクス
遠隔操作は車の運転と同じであるべきか？遠隔操作HMIの比較
自動運転車の遠隔操作において、経路と速度の入力を分離する方式を検討し、ステアリング・マウス/キーボード・タッチスクリーンの3種類の操作インターフェースをミニチュア車両で比較評価した。
原題: Should Teleoperation Be like Driving in a Car? Comparison of Teleoperation HMIs ／ Maria-Magdalena Wolf, Richard Taupitz, Frank Diermeyer
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
VLM-Social-Nav: 視覚言語モデルによるスコアリングを用いた社会的配慮型ロボットナビゲーション
視覚言語モデル（VLM）を活用し、人間中心環境で社会的に適切なロボット動作をリアルタイムに決定するナビゲーション手法を提案。実環境4シナリオで成功率と衝突回避が改善し、ユーザ評価でも社会的配慮が高いと評価された。
原題: VLM-Social-Nav: Socially Aware Robot Navigation through Scoring using Vision-Language Models ／ Daeun Song, Jing Liang, Amirreza Payandeh 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
社会的ロボットナビゲーションのための双方向ヒューマンインタラクティブAIフレームワーク
音声とジェスチャーで人と双方向にやり取りしながら、人の軌道を予測して社会的に配慮した経路で移動する移動ロボットのフレームワークを提案した論文。
原題: Bidirectional Human Interactive AI Framework for Social Robot Navigation ／ Tuba Girgin, Emre Girgin, Yigit Yildirim 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
月面マイクロローバのためのリスク考慮型被覆経路計画：グローバル・ローカル環境データの活用
限られたセンシングと計算能力で未知の月面環境を探索するため、グローバルデータと局所地形特徴を統合した3D被覆経路計画アルゴリズムを提案し、シミュレータと屋外実証で有効性を示した。
原題: Risk-Aware Coverage Path Planning for Lunar Micro-Rovers Leveraging Global and Local Environmental Data ／ Shreya Santra, Kentaro Uno, Gen Kudo 他
日本語で読む → - 論文音声対話自然言語
ロボットとの対話：SLIVARコミュニティの参加と研究を広げるための提案
ロボットとの音声対話研究の近年の動向をまとめ、教育・ベンチマーク・言語モデリングの3つの提案を示したホワイトペーパー。
原題: Dialogue with Robots: Proposals for Broadening Participation and Research in the SLIVAR Community ／ Casey Kennington, Malihe Alikhani, Heather Pon-Barry 他
日本語で読む → - 論文NeRF/3D再構成ロボティクス
FlyNeRF：ドローンとNeRFによる高品質3Dシーン再構成のための空中マッピング
ドローンで撮影した画像と位置情報をNeRFに統合し、再構成品質を評価するニューラルネットワークに基づいて追加撮影位置を自律決定することで、3D再構成の品質を向上させるシステムを提案した。
原題: FlyNeRF: NeRF-Based Aerial Mapping for High-Quality 3D Scene Reconstruction ／ Maria Dronova, Vladislav Cheremnykh, Alexey Kotcov 他
日本語で読む → - 論文点群処理ロボティクス
視覚慣性教師あり学習によるミリ波レーダー点群の高密度化
低コストなカメラとIMUの視覚慣性情報を教師信号として使い、ミリ波レーダーの疎な点群を高密度化しつつマルチパス由来の偽点を除去する学習手法mmEMPを提案した。
原題: Enhancing mmWave Radar Point Cloud via Visual-inertial Supervision ／ Cong Fan, Shengkai Zhang, Kezhong Liu 他
日本語で読む → - 論文社会ロボティクスロボティクス
女性を支援するロボットの設計
女性に偏って影響する犯罪や病気などの課題を整理し、隠しカメラを検出するドローンプロトタイプを試作して、女性のニーズに応えるロボット設計の可能性を探った。
原題: Designing Robots to Help Women ／ Martin Cooney, Lena Klasén, Fernando Alonso-Fernandez
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
ヒューマノイド実体エージェントによる神経ロボティクス把持のための逆運動学
ベジェ曲線ベースのデカルト軌道計画を、プラットフォーム非依存な神経模倣逆運動学CycleIKで関節空間軌道に変換し、LLMを核とする実体エージェントを通じてNICO/NICOLでの把持を実現した。
原題: Inverse Kinematics for Neuro-Robotic Grasping with Humanoid Embodied Agents ／ Jan-Gerrit Habekost, Connor Gäde, Philipp Allgeuer 他
日本語で読む → - 論文3D物体検出ロボティクス
密度適応型閾値処理による堅牢なLiDARベース3D物体検出
自車からの距離に応じて検出閾値を動的に調整する後処理アルゴリズムを提案し、都市環境や悪天候下での3D物体検出の偽陰性・偽陽性を低減した。
原題: Toward Robust LiDAR based 3D Object Detection via Density-Aware Adaptive Thresholding ／ Eunho Lee, Minwoo Jung, Ayoung Kim
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
LLM-BT: 大規模言語モデルとビヘイビアツリーによるロボット適応タスクの実行
ChatGPTでタスク手順を推論し、BERTベースのパーサでビヘイビアツリーに変換、環境変化に応じて動的に拡張することで外乱に頑健なロボット適応タスクを実現する手法を提案。
原題: LLM-BT: Performing Robotic Adaptive Tasks based on Large Language Models and Behavior Trees ／ Haotian Zhou, Yunhan Lin, Longwu Yan 他
日本語で読む → - 論文軌道予測画像認識
SemanticFormer: 知識グラフを用いた軌道予測のための全体論的・意味的交通シーン表現
交通参加者や道路構造、標識などの意味関係を知識グラフで表現し、メタパスと注意機構を組み合わせてマルチモーダルな軌道予測を行う手法を提案。
原題: SemanticFormer: Holistic and Semantic Traffic Scene Representation for Trajectory Prediction using Knowledge Graphs ／ Zhigang Sun, Zixu Wang, Lavdim Halilaj 他
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