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 →- 論文姿勢推定画像認識
IFFNeRF: 単一画像とNeRFモデルからの初期値不要で高速な6DoF姿勢推定
NeRFモデルから表面点をサンプリングし、注意機構で画像と対応する光線をマッチングすることで、初期姿勢推定なしに単一画像から6DoFカメラ姿勢をリアルタイム推定する手法を提案。
原題: IFFNeRF: Initialisation Free and Fast 6DoF pose estimation from a single image and a NeRF model ／ Matteo Bortolon, Theodore Tsesmelis, Stuart James 他
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
PointGrasp：腱駆動ソフトロボットグローブのための点群ベース把持
RGB-DカメラとIMUを腱駆動ソフトロボットグローブに統合し、3D点群から家庭内物体の形状を解析して把持対象をリアルタイムに特定するシステムを提案した。
原題: PointGrasp: Point Cloud-based Grasping for Tendon-driven Soft Robotic Glove Applications ／ Chen Hu, Shirui Lyu, Eojin Rho 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
スペクトル群ロボティクス：アリーナの形を聴き取る
ロボット同士が情報を拡散してラプラシアン演算子を模倣し、群れ全体でアリーナの形状をスペクトルから推定・分類できることを示した研究。
原題: Hearing the shape of an arena with spectral swarm robotics ／ Leo Cazenille, Nicolas Lobato-Dauzier, Alessia Loi 他
日本語で読む → - 論文産業ロボティクスロボティクス
産業応用におけるビヘイビアツリー：坑内装薬作業のケーススタディ
鉱山での爆薬装填ロボットの制御にビヘイビアツリーを適用し、FSMとの併用が可読性と保守性を高めることを示した事例研究。
原題: Behavior Trees in Industrial Applications: A Case Study in Underground Explosive Charging ／ Mattias Hallen, Matteo Iovino, Shiva Sander-Tavallaey 他
日本語で読む → - 論文軌道計画ロボティクス
陰的ニューラル符号付距離関数の厳密定式化による到達可能性ベース軌道設計
オフラインの到達可能性解析とゾノトープ演算を組み合わせ、ニューラル陰的表現で厳密な符号付距離を計算する衝突回避制約を構築し、自動運転車の実時間再cedingホライズン軌道計画を安全に実現する手法を提案。
原題: Reachability-based Trajectory Design via Exact Formulation of Implicit Neural Signed Distance Functions ／ Jonathan Michaux, Qingyi Chen, Challen Enninful Adu 他
日本語で読む → - 論文6D姿勢推定画像認識
OV9D: オープンボキャブラリなカテゴリレベル9D物体姿勢・サイズ推定
任意の新規カテゴリのテキスト記述から、観測画像中の物体の位置・向き・サイズを推定するオープンセット問題に取り組み、大規模合成データセットOO3D-9DとDinoV2・拡散モデルを活用したNOCS推定フレームワークを提案した。
原題: OV9D: Open-Vocabulary Category-Level 9D Object Pose and Size Estimation ／ Junhao Cai, Yisheng He, Weihao Yuan 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
仮想ハンド内視点トランスフォーマーによる3Dロボットマニピュレーション
行動予測に基づいて仮想的なハンド内視点をレンダリングし、それを条件に行動を反復的に洗練することで、高精度な3Dマニピュレーションを実現する手法を提案。
原題: VIHE: Virtual In-Hand Eye Transformer for 3D Robotic Manipulation ／ Weiyao Wang, Yutian Lei, Shiyu Jin 他
日本語で読む → - 論文共有制御制御
適応的協調に向けて：LQ微分ゲームを用いたモデルベース共有制御
人間と自動化が制御を共有する系で、人間のオンライン同定とLQ微分ゲームによる共有制御の適応を提案し、シミュレーションと人間参加型実験で有効性を示した論文。
原題: Toward Adaptive Cooperation: Model-Based Shared Control Using LQ-Differential Games ／ Balint Varga
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
サブゴール拡散モデル：粗から細へのサブゴール生成によるロボットマニピュレーションのモデル予測制御ガイド
拡散モデルを用いてMPCのためのサブゴール列を粗から細へ動的に生成し、長期的なマニピュレーションタスクの計画性能を向上させる手法を提案。
原題: Subgoal Diffuser: Coarse-to-fine Subgoal Generation to Guide Model Predictive Control for Robot Manipulation ／ Zixuan Huang, Yating Lin, Fan Yang 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
四足歩行ロボットに導かれるクアッドコプター群の構成可能な協調運動
四足ロボットの位置を基準に、クアッドコプター群を2次元アフィン変換で制御し、衝突を避けつつ環境に応じて隊形を変えられる協調手法を提案・実験評価した。
原題: Quadcopter Team Configurable Motion Guided by a Quadruped ／ Mohammad Ghufran, Sourish Tetakayala, Jack Hughes 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
CORN: 未知物体の非把持マニピュレーションのための接触ベース物体表現
点群を処理する軽量Transformerで物体の接触ベース表現を事前学習し、多様な未知物体への非把持マニピュレーションを効率的に学習・ゼロショット転移する手法を提案。
原題: CORN: Contact-based Object Representation for Nonprehensile Manipulation of General Unseen Objects ／ Yoonyoung Cho, Junhyek Han, Yoontae Cho 他
日本語で読む → - 論文敵対的攻撃画像認識
SSAP: 自律ナビゲーションにおける単眼深度推定を包括的に妨害する形状感応型敵対的パッチ
対象物体の形状とスケールを考慮した敵対的パッチ「SSAP」を提案し、CNNベースの単眼深度推定を最大99%の領域で妨害できることを示した。Transformerベースのモデルの脆弱性も調査した。
原題: SSAP: A Shape-Sensitive Adversarial Patch for Comprehensive Disruption of Monocular Depth Estimation in Autonomous Navigation Applications ／ Amira Guesmi, Muhammad Abdullah Hanif, Ihsen Alouani 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
Vid2Robot: クロスアテンションTransformerによる動画条件付きエンドツーエンド方策学習
人間の操作動画を入力として、クロスアテンションTransformerでロボットの行動を生成するエンドツーエンド方策を提案し、実機で従来手法を20%以上上回る性能と物体間の動作転移を実現した。
原題: Vid2Robot: End-to-end Video-conditioned Policy Learning with Cross-Attention Transformers ／ Vidhi Jain, Maria Attarian, Nikhil J Joshi 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
剛体と摩擦接触するMaterial Point Methodの凸定式化
Material Point Method (MPM) と多関節剛体ダイナミクスを摩擦接触下で統合する凸最適化手法を提案し、大変形やトポロジー変化を伴うロボットマニピュレーションの接触安定性を向上させた。
原題: A Convex Formulation of Frictional Contact for the Material Point Method and Rigid Bodies ／ Zeshun Zong, Chenfanfu Jiang, Xuchen Han
日本語で読む → - 論文安全制御/遠隔操作ロボティクス
視覚慣性SLAMと制御バリア関数による複雑環境下での安全なMAV遠隔操作
非専門家によるMAV遠隔操作において、機載の視覚慣性SLAMと制御バリア関数を組み合わせた安全フィルタを構築し、複雑な未知環境での衝突回避を実現した。
原題: Control-Barrier-Aided Teleoperation with Visual-Inertial SLAM for Safe MAV Navigation in Complex Environments ／ Siqi Zhou, Sotiris Papatheodorou, Stefan Leutenegger 他
日本語で読む → - 論文ロボットナビゲーションロボティクス
人間とロボットのインタラクションを減らすための効率的なマルチバンド時間的ビデオフィルタ
インフラカメラの映像から人間活動を時間軸で効率的に抽出するカスケードフィルタを提案し、ロボットの経路計画に活用して計算負荷と電力を削減する。
原題: Efficient Multi-Band Temporal Video Filter for Reducing Human-Robot Interaction ／ Lawrence O'Gorman
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
自律移動ロボットの経路追従制御ポリシー合成におけるシミュレーション活用の検討
シミュレータ上で経路追従制御ポリシー（PID・MPC・模倣学習によるNN2種）を生成し、実機実験と比較してシミュレーションの有効性を検証した。
原題: A Study on the Use of Simulation in Synthesizing Path-Following Control Policies for Autonomous Ground Robots ／ Harry Zhang, Stefan Caldararu, Aaron Young 他
日本語で読む → - 論文安全制御ロボティクス
確率的環境における形式的検証済み制御バリア関数の学習
ニューラルネットワークで制御バリア関数を表現し、リプシッツ制約を課すことで事後検証を不要にし、確率的環境でも安全性を保証する学習手法を提案した。
原題: Learning a Formally Verified Control Barrier Function in Stochastic Environment ／ Manan Tayal, Hongchao Zhang, Pushpak Jagtap 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
CMax-SLAM: コントラスト最大化を用いたイベントカメラによる回転運動バンドル調整とSLAM
イベントカメラの回転運動推定を統一評価し、コントラスト最大化に基づく初の回転専用バンドル調整とSLAMシステムを提案した。
原題: CMax-SLAM: Event-based Rotational-Motion Bundle Adjustment and SLAM System using Contrast Maximization ／ Shuang Guo, Guillermo Gallego
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
キーポイント行動トークンによるロボットの文脈内模倣学習
視覚観察と行動軌跡をトークン列に変換し、言語学習済みTransformer(GPT-4 Turbo)を追加学習なしで使って少数の実演から模倣学習を実現する手法を提案。
原題: Keypoint Action Tokens Enable In-Context Imitation Learning in Robotics ／ Norman Di Palo, Edward Johns
日本語で読む → - 論文運動計画制御
ゼロショット汎化を実現する連合強化学習によるロボット運動計画
複数の学習器とクラウドが生データを共有せずに協調学習し、未知環境でも適応不要で使える運動計画方策を連合強化学習で獲得する枠組みを提案した。
原題: Federated reinforcement learning for robot motion planning with zero-shot generalization ／ Zhenyuan Yuan, Siyuan Xu, Minghui Zhu
日本語で読む → - 論文空陸両用ロボットロボティクス
DELTA：空中・地上ハイブリッド移動とマニピュレーションのための変形可能なマルチリンクマルチロータの設計・制御・動作戦略
各リンクにスラスタを備えた変形可能なマルチリンクマルチロータを開発し、地上での転がり移動・空中飛行・マニピュレーションを統合的に行うための設計、非線形最適化に基づく実時間制御、接触制約を考慮した動作戦略を提案した。
原題: Design, Control, and Motion Strategy for DELTA: Transformable Multilink Multirotor for Air-Ground Hybrid Locomotion and Manipulation ／ Kazuki Sugihara, Moju Zhao, Takuzumi Nishio 他
日本語で読む → - 論文安全制御制御
マルチ出力ガウス過程を用いた切替システムの安全制御のための区分残差学習
切替システムのモデル不確かさをマルチ出力ガウス過程で学習し、制御バリア関数と制御リアプノフ関数に基づく安全制御を凸最適化として実現する手法を提案した。
原題: Learning Piecewise Residuals of Control Barrier Functions for Safety of Switching Systems using Multi-Output Gaussian Processes ／ Mohammad Aali, Jun Liu
日本語で読む → - 論文制御/強化学習ロボティクス
C3D: 変化点検出と深層Koopman学習を組み合わせた自律表面車両のカスケード制御
未知の動的環境下で自律表面車両を制御するため、深層Koopmanモデルと変化点検出を組み合わせたカスケード制御アーキテクチャを提案し、実機実験で平均距離誤差を13.9%以上改善した。
原題: C3D: Cascade Control with Change Point Detection and Deep Koopman Learning for Autonomous Surface Vehicles ／ Jianwen Li, Hyunsang Park, Wenjian Hao 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のための初期社会的マヌーバの学習
生のセンサデータのみを用いた模倣学習フレームワークを提案し、周囲の歩行者の将来経路を考慮することで社会的に配慮した移動ロボットナビゲーションを実現する。
原題: Learning Early Social Maneuvers for Enhanced Social Navigation ／ Yigit Yildirim, Mehmet Suzer, Emre Ugur
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
スケーラブルなシミュレーション誘導型柔軟触覚フィンガー設計
GelSight Fin Rayセンサの設計を高速化するため、有限要素法と物理ベースレンダリングを組み合わせたシミュレーションフレームワークを提案し、ゲルパッド形状や照明条件などの設計選択を調査した。
原題: Scalable, Simulation-Guided Compliant Tactile Finger Design ／ Yuxiang Ma, Arpit Agarwal, Sandra Q. Liu 他
日本語で読む → - 論文UAVナビゲーションロボティクス
自己位置推定誤差がUAV飛行に与える影響の定量化
UAVの最大安全飛行速度と自己位置推定誤差などのパラメータの関係をモデル化し、シミュレーションで検証した研究。
原題: Localization matters too: How localization error affects UAV flight ／ Suquan Zhang, Yuanfan Xu, Shu'ang Yu 他
日本語で読む → - 論文VIOロボティクス
焦点面バイナリ特徴を用いた視覚慣性オドメトリ (BIT-VIO)
焦点面センサプロセッサSCAMP-5上で300FPSの視覚オドメトリを実行し、400HzのIMUと緩結合iEKFで融合する初のVIOシステムを提案。
原題: Visual Inertial Odometry using Focal Plane Binary Features (BIT-VIO) ／ Matthew Lisondra, Junseo Kim, Riku Murai 他
日本語で読む → - 論文自動運転/軌道予測ロボティクス
LSTMに基づく自動運転車線変更の安全性予測モデル
LSTMネットワークを用いて周辺車両の軌道を予測し、自動運転の車線変更における安全性と精度を高めるモデルを提案した研究。
原題: Automatic driving lane change safety prediction model based on LSTM ／ Wenjian Sun, Linying Pan, Jingyu Xu 他
日本語で読む → - 論文SLAM/姿勢推定ロボティクス
回転と並進の分離による3点線画像からの高精度リアルタイム相対姿勢推定
点と線の2D観測のみから3視点の相対運動を高精度かつリアルタイムに解くため、回転と並進を分離して推定する新しい姿勢ソルバを提案した。
原題: An Accurate and Real-time Relative Pose Estimation from Triple Point-line Images by Decoupling Rotation and Translation ／ Zewen Xu, Yijia He, Hao Wei 他
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