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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: 2024/2/1 ／ 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 →- 論文触覚ロボティクス
ViTacTip：生体模倣型の視覚・触覚融合センサの設計と検証
透明な皮膚と生体模倣の突起を組み合わせ、視覚と触覚を1つのセンサに統合したViTacTipを開発し、格子識別・姿勢推定・接触位置と力の推定タスクで性能を評価した。
原題: ViTacTip: Design and Verification of a Novel Biomimetic Physical Vision-Tactile Fusion Sensor ／ Wen Fan, Haoran Li, Weiyong Si 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
未知で複雑な環境におけるオンラインUAV経路計画のための動的Qプランニング
Q学習の反復回数を動的に決定する手法を提案し、未知で複雑な環境でのUAVオンライン経路計画において、固定反復回数のQ学習やA*、RRT、PSOより有効で信頼性が高いことを示した。
原題: Dynamic Q-planning for Online UAV Path Planning in Unknown and Complex Environments ／ Lidia Gianne Souza da Rocha, Kenny Anderson Queiroz Caldas, Marco Henrique Terra 他
日本語で読む → - 論文群制御制御
追跡回避における確実な捕捉のための協調的非線形誘導戦略
追跡者・回避者・防御者の三体問題において、回避者と防御者が協調して追跡者を確実に迎撃する幾何学ベースの誘導則を提案し、有限時間収束と初期配置への非依存性を示した。
原題: Cooperative Nonlinear Guidance Strategies for Guaranteed Pursuit-Evasion ／ Saurabh Kumar, Shashi Ranjan Kumar, Abhinav Sinha
日本語で読む → - 論文安全強化学習制御
多目的方策最適化による安全最適化強化学習
安全性と最適性を同時に最適化する多目的方策最適化ベースのモデルフリー安全強化学習アルゴリズムSORLを提案し、7つのロボット環境で安全性違反を大幅に削減しつつ高い報酬を達成した。
原題: Safety Optimized Reinforcement Learning via Multi-Objective Policy Optimization ／ Homayoun Honari, Mehran Ghafarian Tamizi, Homayoun Najjaran
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
CARLA-Autowareブリッジ：自動運転研究のためのシミュレーションとモジュール開発の統合フレームワーク
自動運転ソフトウェアAutowareとシミュレータCARLAを接続するブリッジを開発し、システムレベルでの効率的なテストを可能にした。
原題: CARLA-Autoware-Bridge: Facilitating Autonomous Driving Research with a Unified Framework for Simulation and Module Development ／ Gemb Kaljavesi, Tobias Kerbl, Tobias Betz 他
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
スマートシティ応用における連続目標指向行動を用いた実環境評価の実行可能性
ロボットの模倣学習フレームワークCGDAにおいて、進化アルゴリズムによる関節軌道計算を実環境で直接行う際の実行可能性を検討し、評価回数を削減する2つの手法を比較した。
原題: Real Evaluations Tractability using Continuous Goal-Directed Actions in Smart City Applications ／ Raul Fernandez-Fernandez, Juan G. Victores, David Estevez 他
日本語で読む → - 論文羽ばたき推進ロボティクス
損傷した羽ばたきロボット推進器に対する生物に着想を得た補償戦略
損傷した羽ばたき型ロボット推進器の推力を回復する最適なストローク機構を、人工進化とハードウェア実験で探索し、魚の補償戦略との違いを明らかにした。
原題: Bio-Inspired Compensatory Strategies for Damage to Flapping Robotic Propulsors ／ Meredith L. Hooper, Isabel Scherl, Morteza Gharib
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
双モード触覚電子皮膚：触覚知覚とフィードバックを統合した双方向ヒューマンロボットインタラクション
磁気触覚センシングと振動フィードバックを統合した双モード電子皮膚を開発し、物体認識や微細重量測定などの双方向触覚インタラクションを実現した。
原題: Dual-modal Tactile E-skin: Enabling Bidirectional Human-Robot Interaction via Integrated Tactile Perception and Feedback ／ Shilong Mu, Runze Zhao, Zenan Lin 他
日本語で読む → - 論文筋骨格シミュレーションロボティクス
強化学習で制御した人間肘のデジタルツインにおけるインピーダンス同定実験の再現
筋骨格モデルと強化学習を用いて人間の肘のインピーダンス同定実験を仮想環境で再現し、実人間との違いを比較した。
原題: Replication of Impedance Identification Experiments on a Reinforcement-Learning-Controlled Digital Twin of Human Elbows ／ Hao Yu, Zebin Huang, Qingbo Liu 他
日本語で読む → - 論文自動運転/制御ロボティクス
安全な強化学習による重み可変モデル予測制御を用いた自動運転車両の運動制御
モデル予測制御のコスト関数重みを強化学習で動的に調整する際、事前最適化されたパレート最適重みセットから選択することで安全性を確保する手法を提案し、未学習でもパレート最適な性能を達成し、学習後はそれを超える性能を示した。
原題: A Safe Reinforcement Learning driven Weights-varying Model Predictive Control for Autonomous Vehicle Motion Control ／ Baha Zarrouki, Marios Spanakakis, Johannes Betz
日本語で読む → - 論文プランニングAI
二層マルコフ決定過程による宇宙ミッションのコンティンジェンシープランニング
惑星探査ローバーの予期せぬ遅延や逸脱に備え、二層MDPで迅速に方策を計算する枠組みを提案し、計算効率と準最適方策を検証した。
原題: Contingency Planning Using Bi-level Markov Decision Processes for Space Missions ／ Somrita Banerjee, Edward Balaban, Mark Shirley 他
日本語で読む → - 論文歩行者行動ロボティクス
重要交通状況における歩行者行動の特定と抽出
110時間の映像から歩行者と車両の軌跡を解析し、衝突余裕時間と新たな動作適応指標を組み合わせて危険な相互作用を抽出した。
原題: Identifying and Extracting Pedestrian Behavior in Critical Traffic Situations ／ Martin Schachner, Bernd Schneider, Fabian Weissenbacher 他
日本語で読む → - 論文ウェアラブルアシスト/エクソスーツロボティクス
スマートテキスタイル駆動のソフト脊椎エクソスーツによる産業用持ち上げ作業支援
柔らかいニットセンサと人工筋肉を組み合わせた軽量な脊椎アシストエクソスーツを開発し、持ち上げ作業時の腰部脊柱起立筋の筋活動を最大約32%低減できることを示した。
原題: Smart Textile-Driven Soft Spine Exosuit for Lifting Tasks in Industrial Applications ／ Kefan Zhu, Bibhu Sharma, Phuoc Thien Phan 他
日本語で読む → - 論文強化学習機械学習
倹約アクター・クリティック：ユニーク経験を用いたサンプル効率の良いオフポリシー深層強化学習
リプレイバッファにユニークな経験のみを選択的に追加することで、サンプル効率を高めつつバッファサイズを削減するオフポリシーアクター・クリティック手法を提案し、収束の速さを理論的に証明した。
原題: Frugal Actor-Critic: Sample Efficient Off-Policy Deep Reinforcement Learning Using Unique Experiences ／ Nikhil Kumar Singh, Indranil Saha
日本語で読む → - 論文SLAM画像認識
NeuV-SLAM: RGBD高密度SLAMのための高速ニューラル多解像度ボクセル最適化
RGBD画像から多解像度ニューラルボクセルを構築し、SDFボクセルと新たなハッシュ管理構造により高速収束と逐次拡張を実現した高密度SLAM手法を提案。
原題: NeuV-SLAM: Fast Neural Multiresolution Voxel Optimization for RGBD Dense SLAM ／ Wenzhi Guo, Bing Wang, Lijun Chen
日本語で読む → - 論文身体スキーマ学習ロボティクス
能動学習による身体スキーマの獲得
直列ロボットの運動学モデルをオンラインで推定するため、再帰最小二乗法と能動学習を組み合わせ、必要なデータ量を最小化する手法を提案し、シミュレーションと実機ヒューマノイドで検証した。
原題: Body Schema Acquisition through Active Learning ／ Ruben Martinez-Cantin, Manuel Lopes, Luis Montesano
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
不感帯を考慮したニューラルネットワークの損失関数
マニピュレータの逆動力学をNNで学習する際、アクチュエータの不感帯にある関節の誤差を除外する損失関数を提案し、実機実験で精度向上を確認した。
原題: Loss Function Considering Dead Zone for Neural Networks ／ Koki Inami, Koki Yamane, Sho Sakaino
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
動的に変化するウェイポイントを用いたシリアルマニピュレータのモデル予測軌道最適化
上位タスク計画から与えられる動的に変化するウェイポイントをオンラインで扱うため、ウェイポイント到達時に計画ホライズンを分割・短縮するモデル予測制御手法を提案し、KUKAロボットでの動的ピック&プレースで有効性を示した。
原題: Model Predictive Trajectory Optimization With Dynamically Changing Waypoints for Serial Manipulators ／ Florian Beck, Minh Nhat Vu, Christian Hartl-Nesic 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
SKOOTR: 滑走・全方向移動が可能な三脚ロボット
摩擦接触と転がり接触を組み合わせ、中央の自由回転球で安定性を高めた三脚ロボットを開発。多様な歩容や旋回、障害物踏破、階段昇降が可能で、オープンソースかつ約500ドルで製作できる。
原題: SKOOTR: A SKating, Omni-Oriented, Tripedal Robot ／ Adam Joshua Hung, Challen Enninful Adu, Talia Y. Moore
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
身体性エージェントのためのクロスドメイン方策転移に関する包括的サーベイ
シミュレーションや実験室など異なるドメイン間でロボットの方策を転移する手法を体系的に整理し、ドメインギャップの分類や主要手法、今後の課題をまとめたサーベイ論文。
原題: A Comprehensive Survey of Cross-Domain Policy Transfer for Embodied Agents ／ Haoyi Niu, Jianming Hu, Guyue Zhou 他
日本語で読む → - 論文遠隔操作ロボティクス
共有制御が遠隔操作の軌道追従における認知負荷と信頼に与える影響
遠隔操作ロボットの自律性のレベルが操作者の認知負荷と信頼に与える影響を調査し、両者が独立して作用することを明らかにした。
原題: Effects of Shared Control on Cognitive Load and Trust in Teleoperated Trajectory Tracking ／ Jiahe Pan, Jonathan Eden, Denny Oetomo 他
日本語で読む → - 論文群制御画像認識
オンボード完全畳み込みネットワークによる高スループットなナノドローン間相対位置推定
10cm級ナノドローンに搭載した低解像度グレースケールカメラと超低消費電力SoC上で動くFCNNにより、機体間の相対位置を39Hz・101mWで推定するシステムを実現した。
原題: High-throughput Visual Nano-drone to Nano-drone Relative Localization using Onboard Fully Convolutional Networks ／ Luca Crupi, Alessandro Giusti, Daniele Palossi
日本語で読む → - 論文3Dモデリングロボティクス
屋内物体の3DメッシュモデルデータセットDIO：ロボティクスとコンピュータビジョン向け
カメラ画像とフォトグラメトリ、3Dスキャナを用いて屋内物体の高精度3Dメッシュモデルを生成し、データセットとして公開した。
原題: DIO: Dataset of 3D Mesh Models of Indoor Objects for Robotics and Computer Vision Applications ／ Nillan Nimal, Wenbin Li, Ronald Clark 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
触れて初めてわかる：意味と物性のマルチモーダルベイズ推論
視覚と触覚の計測から物体の意味カテゴリと摩擦・重さなどの物理特性を同時に確率的に推定し、追加学習なしでベイズ更新できる手法を提案した。
原題: You've Got to Feel It To Believe It: Multi-Modal Bayesian Inference for Semantic and Property Prediction ／ Parker Ewen, Hao Chen, Yuzhen Chen 他
日本語で読む → - 論文ロボット再処理ロボティクス
循環型医療に向けた熱力学的深層学習ビジョン基盤のフレキシブルロボットセル
小型医療機器の再処理をロボットで行うため、熱力学とロボット力学を組み合わせた理論枠組みと、深層学習ビジョンを用いたフレキシブルロボットセルの設計を報告した。
原題: Towards a Thermodynamical Deep-Learning-Vision-Based Flexible Robotic Cell for Circular Healthcare ／ Federico Zocco, Denis Sleath, Shahin Rahimifard
日本語で読む → - 論文測位・キャリブレーションeess.SP
複数の超音波ローカル測位システムの同時キャリブレーションとナビゲーション（SCAN）
移動ロボットが移動しながら複数の超音波測位システムのビーコン位置を推定し、自己位置推定と地図校正を同時に行うアルゴリズムを提案した。
原題: Simultaneous Calibration and Navigation (SCAN) of Multiple Ultrasonic Local Positioning Systems ／ David Gualda, Jesus Urena, Juan C. Garcia 他
日本語で読む → - 論文VLAAI
対話型エージェント基盤モデル
視覚・言語・行動予測を統合したマルチタスク学習により、ロボティクス・ゲームAI・医療の3領域で動作する汎用エージェント基盤モデルを提案した。
原題: An Interactive Agent Foundation Model ／ Zane Durante, Bidipta Sarkar, Ran Gong 他
日本語で読む → - 論文走破性予測/ナビゲーションロボティクス
WayFASTER: 自己教師あり学習による走破性予測とナビゲーション認識の向上
RGB-D画像列と姿勢推定を融合し、自己教師あり学習で屋外環境の走破性を予測する手法を提案。見えていない地形も予測でき、障害物回避と背の高い草などの走行可能判定の精度が向上する。
原題: WayFASTER: a Self-Supervised Traversability Prediction for Increased Navigation Awareness ／ Mateus Valverde Gasparino, Arun Narenthiran Sivakumar, Girish Chowdhary
日本語で読む → - 論文強化学習ロボティクス
人間中心設計に基づくUAV捜索救助ミッションの軌道計画：多目的強化学習とAHP・類似性経験リプレイの活用
捜索救助ミッションにおけるUAVの軌道計画に、人間中心の要素（快適性や安全性）を組み込むため、AHPと類似性ベースの経験リプレイを組み合わせた多目的強化学習手法を提案し、性別的手がかりや擬人化が公衆の受容と信頼に与える影響を調査した。
原題: Human-Centric Aware UAV Trajectory Planning in Search and Rescue Missions Employing Multi-Objective Reinforcement Learning with AHP and Similarity-Based Experience Replay ／ Mahya Ramezani, Jose Luis Sanchez-Lopez
日本語で読む → - 論文SLAM画像認識
MoD-SLAM: 無限大の3Dシーン再構成のための単眼高密度マッピング
単眼カメラ映像から、境界のない広大な3Dシーンをリアルタイムに高密度再構成するNeRFベースのSLAM手法を提案。
原題: MoD-SLAM: Monocular Dense Mapping for Unbounded 3D Scene Reconstruction ／ Heng Zhou, Zhetao Guo, Shuhong Liu 他
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