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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: 2024/3/1 ／ 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 → - 論文表情生成ロボティクス
音声からアニマトロニクスロボットの表情を駆動する
線形ブレンドスキニング(LBS)を共通表現として用い、音声入力からアニマトロニクスロボットのリアルな表情をリアルタイム生成する手法を提案した論文。
原題: Driving Animatronic Robot Facial Expression From Speech ／ Boren Li, Hang Li, Hangxin Liu
日本語で読む → - 論文パラレルマニピュレータロボティクス
3自由度球面パラレルマニピュレータの運動学の認証
不確実性を考慮した3自由度球面パラレルマニピュレータの運動学と特異点を記号的手法と半数値的手法で解析し、特異点のない作業空間・関節空間領域を計算する。
原題: On the Certification of the Kinematics of 3-DOF Spherical Parallel Manipulators ／ Alexandre Lê, Guillaume Rance, Fabrice Rouillier 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 → - 論文飛行ロボティクスロボティクス
有線給電ドローンによる飛行革新：バッテリー寿命とデータ遅延の課題解決
テザーで地上局と接続し連続給電と直接データ伝送を行う有線ドローンが、バッテリー寿命と通信遅延の課題をどう解決し、長時間監視やリアルタイム処理を可能にするかを論じた記事。
原題: Redefining Aerial Innovation: Autonomous Tethered Drones as a Solution to Battery Life and Data Latency Challenges ／ Samuel O. Folorunsho, William R. Norris
日本語で読む → - 論文セマンティックSLAMロボティクス
SemGauss-SLAM：密なセマンティックガウシアンスプラッティングSLAM
3Dガウシアン表現にセマンティック特徴を埋め込み、セマンティック情報を活用したバンドル調整でカメラ姿勢と3D表現を同時最適化する密なセマンティックSLAMを提案。
原題: SemGauss-SLAM: Dense Semantic Gaussian Splatting SLAM ／ Siting Zhu, Renjie Qin, Guangming Wang 他
日本語で読む → - 論文動的障害物回避ロボティクス
GeoPro-VO: 速度障害物に基づく幾何学的投影による動的障害物回避
速度障害物（VO）の速度錐集合の投影特性を利用した幾何学的投影法（GeoPro-VO）を提案し、拡張ラグランジュスペクトル射影勾配降下法（ALSPG）と組み合わせて、制約付きMPCの混合整数非線形計画問題を効率的に解くことで、動的障害物回避を高速化した。
原題: GeoPro-VO: Dynamic Obstacle Avoidance with Geometric Projector Based on Velocity Obstacle ／ Jihao Huang, Xuemin Chi, Jun Zeng 他
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 → - 論文ロボットダンス生成cs.SD
音楽からダンスへの翻訳：シーケンスモデルによる振付生成
音楽を入力として対応するダンス姿勢列を生成するタスクを翻訳問題として定式化し、TransformerとMambaの2種類のモデルでロボットアームの振付を学習・生成する手法MDLTを提案した。
原題: Music to Dance as Language Translation using Sequence Models ／ André Correia, Luís A. Alexandre
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
入力遅延のない滑らかな計算：ロボットマニピュレータ計画のためのロバストチューブ型モデル予測制御
モデル予測制御の計算遅延を、次状態を予測して1ステップ先に最適制御問題を解くことで解消し、線形化誤差の上限を設けて応答速度を最大90%向上させた。
原題: Smooth Computation without Input Delay: Robust Tube-Based Model Predictive Control for Robot Manipulator Planning ／ Yu Luo, Qie Sima, Tianying Ji 他
日本語で読む → - 論文飛行制御/強化学習ロボティクス
Lander.AI: 動的3Dプラットフォームへの適応型着陸エージェント
強化学習を用いて、風外乱や動くプラットフォーム上でもドローンを高精度に着陸させるエージェントを開発し、実機検証した。
原題: Lander.AI: Adaptive Landing Behavior Agent for Expertise in 3D Dynamic Platform Landings ／ Robinroy Peter, Lavanya Ratnabala, Demetros Aschu 他
日本語で読む → - 論文キャリブレーションロボティクス
多ジャイロスコープのオンサイトキャリブレーションのための直接アルゴリズム
同一デバイスに搭載された2つのジャイロスコープの回転外部パラメータとスケールファクタを、反復計算なしの最小二乗法で直接推定する手法を提案し、可観測性の解析と実機検証を行った。
原題: A Direct Algorithm for Multi-Gyroscope Infield Calibration ／ Tianheng Wang, Stergios I. Roumeliotis
日本語で読む → - 論文形式手法/ロボットプログラミングロボティクス
PROSKILL: ロボティクス行動のための形式スキル言語
ロボットの行動スキルを形式的に記述・検証・実行するための言語PROSKILLを提案し、ドローンによる調査ミッションで有効性を示した。
原題: PROSKILL: A formal skill language for acting in robotics ／ Félix Ingrand
日本語で読む → - 論文6D姿勢推定ロボティクス
MOTPose: 注意機構に基づく時間融合を用いた動画列中の複数物体6D姿勢推定
動画の複数フレームから注意機構で時間情報を統合し、物体検出と6D姿勢推定を同時に行う手法を提案。散らかったビンピッキング環境での精度を向上。
原題: MOTPose: Multi-object 6D Pose Estimation for Dynamic Video Sequences using Attention-based Temporal Fusion ／ Arul Selvam Periyasamy, Sven Behnke
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
情報価値の学習による不確実環境下での長期的ナビゲーションのための能動的情報収集
未観測領域の情報価値をグラフニューラルネットワークで予測し、長期的なナビゲーションで能動的に情報を集める計画手法を提案した。
原題: Active Information Gathering for Long-Horizon Navigation Under Uncertainty by Learning the Value of Information ／ Raihan Islam Arnob, Gregory J. Stein
日本語で読む → - 論文SLAM画像認識
NeSLAM: 深度補完とノイズ除去を備えたニューラル暗黙的マッピングと自己教師あり特徴追跡
RGB-Dセンサの疎でノイズの多い深度を補完・除去するネットワークとSDFベースの階層的シーン表現、NeRFベースの自己教師あり特徴追跡を組み合わせ、高精度な3D再構成とロバストなカメラ追跡を実現したSLAMフレームワーク。
原題: NeSLAM: Neural Implicit Mapping and Self-Supervised Feature Tracking With Depth Completion and Denoising ／ Tianchen Deng, Yanbo Wang, Hongle Xie 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 → - 論文運動予測画像認識
JointMotion: ジョイント運動予測のためのジョイント自己教師あり学習
自動運転車のジョイント運動予測のための自己教師あり事前学習手法を提案し、シーン全体とインスタンス単位の目的関数を組み合わせることで予測精度を向上させた。
原題: JointMotion: Joint Self-Supervision for Joint Motion Prediction ／ Royden Wagner, Omer Sahin Tas, Marvin Klemp 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 → - 論文マルチエージェント計画AI
TwoStep: 古典的プランナと大規模言語モデルを組み合わせたマルチエージェントタスク計画
LLMで目標をサブゴールに分解し、古典的プランナで各サブゴールを解くことで、マルチエージェント計画を高速かつ実行成功を保証しつつ効率的に行う手法を提案。
原題: TwoStep: Multi-agent Task Planning using Classical Planners and Large Language Models ／ David Bai, Ishika Singh, David Traum 他
日本語で読む → - 論文階層的強化学習機械学習
オプションと状態表現を用いた強化学習
階層的強化学習の枠組みで、環境のグラフ構造に基づくEigenoptionを学習し、対称変換に不変な意思決定を実現して高次元環境での学習を効率化する論文。
原題: Reinforcement Learning with Options and State Representation ／ Ayoub Ghriss, Masashi Sugiyama, Alessandro Lazaric
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 → - 論文歩行ロボティクス
二足歩行ロボットの安全なナビゲーションのための統合経路・歩容計画
LIPモデルに基づくMPCと制御バリア関数を組み合わせ、経路計画と歩容計画を統合して障害物環境でも安全な二足歩行を実現する手法を提案し、Digitロボットのシミュレーションで検証した。
原題: Unified Path and Gait Planning for Safe Bipedal Robot Navigation ／ Chengyang Peng, Victor Paredes, Ayonga Hereid
日本語で読む → - 論文動作生成AI
細粒度テキスト記述からの動作生成
GPT-3.5-turboで細粒度の動作記述データセットFineHumanML3Dを構築し、それを用いたtext2motionモデルFineMotionDiffuseを提案。複合動作の生成精度が向上。
原題: Motion Generation from Fine-grained Textual Descriptions ／ Kunhang Li, Yansong Feng
日本語で読む → - 論文人間ロボットインタラクションロボティクス
助けるか助けないか：LLMに基づく人間とロボットのグループインタラクションへの注意深い支援
LLMの常識推論を活用し、人間グループの状況を理解して必要な時だけ物理的支援を行うロボットの対話・行動生成手法を提案し、多様なシナリオで評価した。
原題: To Help or Not to Help: LLM-based Attentive Support for Human-Robot Group Interactions ／ Daniel Tanneberg, Felix Ocker, Stephan Hasler 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
深層強化学習による移動ロボットの局所経路計画
地図を使わずセンサ情報のみで障害物を回避しながら目標へ向かう移動ロボットの経路計画を、DQNとDouble DQNで実現・比較した研究。
原題: Reinforcement learning based local path planning for mobile robot ／ Mehmet Gok, Mehmet Tekerek, Hamza Aydemir
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
時間最適な衝突回避のための反復的なアクティブ・非アクティブ障害物分類
障害物を「アクティブ」と「非アクティブ」に反復的に分類し、経路計画で考慮する障害物を減らすことで、多数の障害物がある環境でも時間最適な衝突回避経路を効率的に求める手法を提案した。
原題: Iterative Active-Inactive Obstacle Classification for Time-Optimal Collision Avoidance ／ Mehmetcan Kaymaz, Nazim Kemal Ure
日本語で読む → - 論文ロコモーションロボティクス
多様な移動を実現する折り紙ロボットの理論モデリングと生体模倣軌道最適化
クロールと遊泳の2つの移動モードを持つ折り紙ロボットについて、摩擦係数が変位に与える影響を動力学モデルで解析し、人間らしい遊泳軌道を最大推力で計画するアルゴリズムを開発した。
原題: Theoretical Modeling and Bio-inspired Trajectory Optimization of A Multiple-locomotion Origami Robot ／ Keqi Zhu, Haotian Guo, Wei Yu 他
日本語で読む → - 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
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