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: 2024/3/1 ／ 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 →- 論文介護ロボットcs.CY
『ロボットは日本を救わない』はロボティクスを救えるか？ 介護自動化の民族誌レビュー
介護施設でのロボット導入の失敗を描いた民族誌をレビューし、障害学とロボティクスの視点から介護ロボット研究のパラダイム転換を論じる。
原題: Can 'Robots Won't Save Japan' Save Robotics? Reviewing an Ethnography of Eldercare Automation ／ Andrew Hundt
日本語で読む → - 論文継続学習/エッジAIcs.AR
DaCapo: 自律システムにおける映像解析のための継続学習の高速化
自律システム上で推論・ラベリング・再学習を並行実行するハードウェア・アルゴリズム協調設計の継続学習アクセラレータを提案。
原題: DaCapo: Accelerating Continuous Learning in Autonomous Systems for Video Analytics ／ Yoonsung Kim, Changhun Oh, Jinwoo Hwang 他
日本語で読む → - 論文障害物検出・追跡ロボティクス
ODTFormer: Transformerによるステレオカメラでの効率的な障害物検出と追跡
ステレオカメラ画像からTransformerで3Dボクセル占有グリッドを構築し、フレーム間でボクセルを対応付けることで障害物の検出と追跡を高効率に行うモデルを提案した。
原題: ODTFormer: Efficient Obstacle Detection and Tracking with Stereo Cameras Based on Transformer ／ Tianye Ding, Hongyu Li, Huaizu Jiang
日本語で読む → - 論文安全制御ロボティクス
未知のダイナミクスを持つシステムに対する安全性保証
深層学習で学習したダイナミクスモデルのアンサンブル不確かさを利用し、最大ロバスト制御不変集合を計算することで、未知のダイナミクスを持つシステムの安全性を保証する手法を提案した。
原題: Providing Safety Assurances for Systems with Unknown Dynamics ／ Hao Wang, Javier Borquez, Somil Bansal
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
MOKA: マークベース視覚プロンプティングによるオープンワールドロボットマニピュレーション
視覚言語モデルに画像上のマークを手がかりに質問応答させ、自由文指示からアフォーダンスを予測してロボットの卓上マニピュレーションを実現する手法を提案。
原題: MOKA: Open-World Robotic Manipulation through Mark-Based Visual Prompting ／ Fangchen Liu, Kuan Fang, Pieter Abbeel 他
日本語で読む → - 論文意味マッピングロボティクス
物体認識なしで屋内環境の高レベル意味領域をマッピング
視覚言語モデルと自律ナビゲーションを用いて、物体認識に頼らずに屋内環境の意味領域マップを生成する手法を提案し、フォトリアルシミュレータで既存手法を上回る性能を示した。
原題: Mapping High-level Semantic Regions in Indoor Environments without Object Recognition ／ Roberto Bigazzi, Lorenzo Baraldi, Shreyas Kousik 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
SE(3)線形パラメータ変動力学系による大域的漸近安定なエンドエフェクタ制御
姿勢制御に拡張したQuaternion-DSを提案し、位置制御と統合したSE(3) LPV-DSにより、外乱に強く目標に大域的漸近安定なエンドエフェクタ軌道制御を実現した。
原題: SE(3) Linear Parameter Varying Dynamical Systems for Globally Asymptotically Stable End-Effector Control ／ Sunan Sun, Nadia Figueroa
日本語で読む → - 論文医療ロボティクスロボティクス
感覚グローブによる手術ロボット操作インターフェース
HTC Viveトラッカー、Manus Meta Prime 3 XR感覚グローブ、SCOPEYEスマートグラスを組み合わせ、手の動きでda Vinci手術ロボットのアームを直感的に操作するシステムを提案し、従来のdVRKコンソールと比較評価した。
原題: Sensory Glove-Based Surgical Robot User Interface ／ Leonardo Borgioli, Ki-Hwan Oh, Valentina Valle 他
日本語で読む → - 論文ソーシャルロボットロボティクス
睡眠健康のためのソーシャルロボット：スコーピングレビュー
睡眠健康介入におけるソーシャルロボットの活用に関する科学的研究を概観し、高齢者偏重や小規模サンプルなどの限界を指摘しつつ、その可能性と今後の研究方向を整理したレビュー。
原題: Social Robots for Sleep Health: A Scoping Review ／ Victor Nikhil Antony, Mengchi Li, Shu-Han Lin 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
Zutu: 仮想グリッドを用いた群ロボットの自己位置推定とナビゲーションのためのプラットフォーム
単一の中央カメラで群ロボットを位置推定・マッピングする低コストなプラットフォームZutuを提案し、4台のロボットで実験を行った。
原題: Zutu: A Platform for Localization and Navigation of Swarm Robots Using Virtual Grids ／ Prateek, Pawan Wadhwani, Reshesh Kumar Pathak 他
日本語で読む → - 論文動作計画ロボティクス
PAAMP: ポリトピック行動集合と混合整数線形計画法による長期的動的動作計画
システムの学習表現であるポリトピック行動集合を利用し、長期的な動的動作計画を混合整数線形計画問題として効率的に解く手法を提案。トルク制約付き振り子の振り上げ動作を0.75ミリ秒で生成できることを示した。
原題: PAAMP: Polytopic Action-Set And Motion Planning for Long Horizon Dynamic Motion Planning via Mixed Integer Linear Programming ／ Akshay Jaitly, Siavash Farzan
日本語で読む → - 論文位置認識ロボティクス
オックスフォード・オフロード・レーダーデータセット
スコットランド高地の悪天候下で収集した、GPS/INS参照付きのミリ波レーダースキャンデータセットを公開し、レーダー位置認識のベンチマークを提供する。
原題: OORD: The Oxford Offroad Radar Dataset ／ Matthew Gadd, Daniele De Martini, Oliver Bartlett 他
日本語で読む → - 論文セグメンテーション画像認識
MARVIS: 動きと幾何学を考慮した実像・虚像セグメンテーション
水面での反射・屈折による実像と虚像を、動きと幾何学の情報を活用して高精度に領域分割する手法を提案し、シミュレーションと実世界の両方で再学習なしに機能することを示した。
原題: MARVIS: Motion & Geometry Aware Real and Virtual Image Segmentation ／ Jiayi Wu, Xiaomin Lin, Shahriar Negahdaripour 他
日本語で読む → - 論文衝突回避ロボティクス
動的環境における自律衝突回避のための安全認識指向制御
制御バリア関数を用いてセンサの最適指向方向をオンライン決定し、限られた視野でも衝突リスクを最大化して回避する手法を提案し、実機で検証した。
原題: Safety-Aware Perception for Autonomous Collision Avoidance in Dynamic Environments ／ Ryan M. Bena, Chongbo Zhao, Quan Nguyen
日本語で読む → - 論文陸空両用/計画制御ロボティクス
受動輪を備えた陸空両用車両のモデルベース計画と制御
受動輪付きの陸空両用車両について、統一動力学モデルと微分平坦性を導出し、最適化ベースの軌道計画とNMPCによる追従制御を組み合わせたフレームワークを構築した。
原題: Model-Based Planning and Control for Terrestrial-Aerial Bimodal Vehicles with Passive Wheels ／ Ruibin Zhang, Junxiao Lin, Yuze Wu 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
能動表面を備えたウェアラブルローラーリングによる把持内操作の拡張
指を動かさずに物体を把持内で操作できる、ロボットハンドにも人間の手にも装着可能なモジュール式ローラーリングを開発し、その運動モデルと操作能力を実験で示した。
原題: Wearable Roller Rings to Augment In-Hand Manipulation through Active Surfaces ／ Hayden Webb, Podshara Chanrungmaneekul, Shenli Yuan 他
日本語で読む → - 論文強化学習/安全制約ロボティクス
POLICEd RL：ハード制約の充足を保証する閉ループロボット制御方策の学習
アフィンなハード制約を強制する新しい強化学習アルゴリズムを提案し、学習方策を不安全集合周辺でアフィンにすることで制約違反を防ぐ反発バッファを形成し、制約充足を証明した。
原題: POLICEd RL: Learning Closed-Loop Robot Control Policies with Provable Satisfaction of Hard Constraints ／ Jean-Baptiste Bouvier, Kartik Nagpal, 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
布物体の標準化とロボットマニピュレーションにおけるその重要性
布の弾性・剛性・摩擦などの特性をロボット応用向けに評価する枠組みを提案し、5つの基本操作への影響を調べた研究。
原題: Standardization of Cloth Objects and its Relevance in Robotic Manipulation ／ Irene Garcia-Camacho, Alberta Longhini, Michael Welle 他
日本語で読む → - 論文遠隔操作ロボティクス
VRインターフェースによるユーザーカスタマイズ可能なロボット遠隔操作の共有制御
VR上で共有制御の介入度パラメータを直接調整できるようにし、遠隔操作の精度と流暢さが向上することをユーザー研究で示した。
原題: User-customizable Shared Control for Robot Teleoperation via Virtual Reality ／ Rui Luo, Mark Zolotas, Drake Moore 他
日本語で読む → - 論文視覚関係検出画像認識
シーングラフViT：オープンボキャブラリな視覚関係検出のためのエンドツーエンド手法
Transformerベースの画像エンコーダで物体をトークンとして表現し、関係を暗黙的にモデル化することで、追加のデコーダなしにオープンボキャブラリな視覚関係検出をエンドツーエンドで実現した。
原題: Scene-Graph ViT: End-to-End Open-Vocabulary Visual Relationship Detection ／ Tim Salzmann, Markus Ryll, Alex Bewley 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
リーマン多様体上のフローマッチングによるロボット動作学習ポリシー
フローマッチングをリーマン多様体上に拡張し、ロボットの視覚運動ポリシーを効率的に学習・生成する手法RFMPを提案。拡散ポリシーより滑らかな軌道と高速推論を実現。
原題: Riemannian Flow Matching Policy for Robot Motion Learning ／ Max Braun, Noémie Jaquier, Leonel Rozo 他
日本語で読む → - 論文遠隔操作/触覚ロボティクス
視覚ベース触覚センサによる力覚フィードバックを備えた低コスト遠隔操作
カメラ式触覚センサのデータを人間の操作者に力覚として提示する遠隔操作フレームワークを提案し、低コストな市販ハードウェアのみで剛体から柔軟・壊れやすい物体まで9種類の操作を実現した。
原題: Low-Cost Teleoperation with Haptic Feedback through Vision-based Tactile Sensors for Rigid and Soft Object Manipulation ／ Martina Lippi, Michael C. Welle, Maciej K. Wozniak 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
マルチモーダル非パラメトリックな物体姿勢不確かさ下でのロボットタスク成功評価
物体姿勢推定の誤差分布とタスク成功に許容される誤差空間を、どちらもマルチモーダルな非パラメトリック分布で表現し、動力学シミュレーションで事前計算した許容誤差空間を推定誤差空間上で積分することでタスク成功率を予測する枠組みを提案した。
原題: Robotic Task Success Evaluation Under Multi-modal Non-Parametric Object Pose Uncertainty ／ Lakshadeep Naik, Thorbjørn Mosekjær Iversen, Aljaz Kramberger 他
日本語で読む → - 論文移動ロボットロボティクス
Skater: 空中と多様な地形で適応的に移動する新型バイモーダル双発ドローンロボット
双発ドローンに受動車輪を組み合わせ、飛行と地上走行を同じ推進系で行う軽量ロボットを開発し、滑りやすい路面でも安定して走行できる制御手法を実証した。
原題: Skater: A Novel Bi-modal Bi-copter Robot for Adaptive Locomotion in Air and Diverse Terrain ／ Junxiao Lin, Ruibin Zhang, Neng Pan 他
日本語で読む → - 論文LiDAR慣性オドメトリロボティクス
HCTO: 最適性を考慮したハイブリッド連続時間最適化によるLiDAR慣性オドメトリとコンパクトなウェアラブルマッピングシステム
人間の動きに伴う振動や点群特徴の偏りに強い、ハイブリッド連続時間最適化に基づくLiDAR慣性オドメトリを提案し、頭部装着型ウェアラブルマッピングシステムで高精度を実現した。
原題: HCTO: Optimality-Aware LiDAR Inertial Odometry with Hybrid Continuous Time Optimization for Compact Wearable Mapping System ／ Jianping Li, Shenghai Yuan, Muqing Cao 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
微分可能シミュレーションによる四足歩行の学習
高忠実度の非微分可能シミュレータと簡略化サロゲートモデルを組み合わせた微分可能シミュレーション枠組みを提案し、四足歩行を数分で学習、PPOより高いサンプル効率を実現した。
原題: Learning Quadruped Locomotion Using Differentiable Simulation ／ Yunlong Song, Sangbae Kim, Davide Scaramuzza
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
RT-Sketch: 手描きスケッチによる目標条件付き模倣学習
手描きスケッチを目標指定に用いる操作ポリシーを提案し、言語や画像条件よりも曖昧さや視覚的妨害に頑健であることを示した。
原題: RT-Sketch: Goal-Conditioned Imitation Learning from Hand-Drawn Sketches ／ Priya Sundaresan, Quan Vuong, Jiayuan Gu 他
日本語で読む → - 論文3D姿勢推定画像認識
ロボット視点からの3D人体姿勢推定と予測：HARPERデータセット
四足歩行ロボットSpotと人間の相互作用をロボット搭載カメラで撮影したデータセットHARPERを構築し、3D姿勢推定・予測・衝突予測のベンチマークを提供した。
原題: Exploring 3D Human Pose Estimation and Forecasting from the Robot's Perspective: The HARPER Dataset ／ Andrea Avogaro, Andrea Toaiari, Federico Cunico 他
日本語で読む → - 論文制御ロボティクス
全方向移動ロボットの軌道追従におけるNMPCとファジィPID制御器の比較：設計・シミュレーション・性能評価
全方向移動ロボットの軌道追従のために、自己最適化型ファジィPIDと区間タイプ2ファジィPID、非線形モデル予測制御器（NMPC）を設計し、シミュレーションで追従精度と計算負荷を比較した。
原題: Comparative Analysis of NMPC and Fuzzy PID Controllers for Trajectory Tracking in Omni-Drive Robots: Design, Simulation, and Performance Evaluation ／ Love Panta
日本語で読む → - 論文劣駆動系/共同設計ロボティクス
認定可能な安定性を高めるための標準的な劣駆動システムのロバストな共同設計
軌道最適化・安定化・設計最適化を組み合わせ、時間変化リアプノフ解析でロバスト性を最大化する共同設計アルゴリズムを提案し、振り子と台車棒で検証した。
原題: Robust Co-Design of Canonical Underactuated Systems for Increased Certifiable Stability ／ Federico Girlanda, Lasse Shala, Shivesh Kumar 他
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