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: 2024/2/1 ／ 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 →- 論文マニピュレーションロボティクス
接触陰的モデル予測制御による巧みなハンド内操作：長期的かつロバストなアプローチ
接触陰的モデル予測制御を用いて、事前に接触順序を定義せずに長期的なハンド内操作を実現するモデルベース手法を提案。23自由度のロボットで20Hzの物体回転タスクを達成。
原題: Contact-Implicit Model Predictive Control for Dexterous In-hand Manipulation: A Long-Horizon and Robust Approach ／ Yongpeng Jiang, Mingrui Yu, Xinghao Zhu 他
日本語で読む → - 論文マルチオブジェクト追跡画像認識
不確実性を考慮したマルチオブジェクト追跡
物体検出の位置不確実性を追跡に活用し、IDスイッチを約19%削減、mMOTAを2-3%改善する手法を提案。
原題: UncertaintyTrack: Exploiting Detection and Localization Uncertainty in Multi-Object Tracking ／ Chang Won Lee, Steven L. Waslander
日本語で読む → - 論文オフライン強化学習機械学習
オフライン方策学習を改善するためのデータセットクラスタリング
複数の方策で集められたデータセットを行動ごとにクラスタリングして単一行動のサブセットに分割し、オフライン方策学習の性能を向上させる手法を提案した。
原題: Dataset Clustering for Improved Offline Policy Learning ／ Qiang Wang, Yixin Deng, Francisco Roldan Sanchez 他
日本語で読む → - 論文少数ショット学習機械学習
Premier-TACO：時間的行動駆動型対照損失によるマルチタスク表現の事前学習と少数ショット方策学習
マルチタスクのオフラインデータから時間的行動対照損失（TACO）を改良して汎用的な視覚表現を事前学習し、少数の専門家デモンストレーションで微調整することで、新しい連続制御タスクの少数ショット模倣学習を効率化する手法を提案。
原題: Premier-TACO is a Few-Shot Policy Learner: Pretraining Multitask Representation via Temporal Action-Driven Contrastive Loss ／ Ruijie Zheng, Yongyuan Liang, Xiyao Wang 他
日本語で読む → - 論文制御制御
モデル予測制御に基づく固定翼機のデータ駆動型オートパイロット
空力モデルを使わず、オンライン同定とモデル予測制御を組み合わせて固定翼機のオートパイロットを実現する手法を提案し、その性能を検証した。
原題: A Data-Driven Autopilot for Fixed-Wing Aircraft Based on Model Predictive Control ／ Riley J. Richards, Juan A. Paredes, Dennis S. Bernstein
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
人間らしい両手ロボットから人間への受け渡し動作の運動学的制約付き生成
隠れセミマルコフモデルとタスク空間制約を用いて、人間の動きに反応しながら両手で物体を受け渡すロボット動作を生成し、人間らしさが向上することを示した。
原題: Kinematically Constrained Human-like Bimanual Robot-to-Human Handovers ／ Yasemin Göksu, Antonio De Almeida Correia, Vignesh Prasad 他
日本語で読む → - 論文状態推定ロボティクス
不変拡張カルマンフィルタとニューラル測定ネットワークを用いた脚式ロボットの状態推定
脚式ロボットの固有受容状態推定において、モデルベースの不変拡張カルマンフィルタとニューラル測定ネットワークを組み合わせ、シミュレーションのみで学習して様々な地形での位置ドリフトを低減した。
原題: Legged Robot State Estimation With Invariant Extended Kalman Filter Using Neural Measurement Network ／ Donghoon Youm, Hyunsik Oh, Suyoung Choi 他
日本語で読む → - 論文群制御cs.MA
マルチロボットシステムのための競合を考慮した最適ゴール割り当てアルゴリズム
マルチロボットのゴール割り当てと衝突回避経路計画を統合する際の次善割り当て計算を競合情報で効率化し、最大100台で従来比約10倍高速化した。
原題: A Conflict-Aware Optimal Goal Assignment Algorithm for Multi-Robot Systems ／ Aakash, Indranil Saha
日本語で読む → - 論文HRIロボティクス
高齢者施設におけるロボットのパーソナライズに影響する要因
高齢者施設での支援ロボットの対話設計で考慮すべき要因を、利用者・介護者・ロボット・施設・外部環境の観点から分類したタクソノミーを提案した。
原題: Factors that Affect Personalization of Robots for Older Adults ／ Laura Stegner, Emmanuel Senft, Bilge Mutlu
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
構造化SLAMのための重み付き等角LiDARマッピング
生のLiDAR計測データから等角メビウス変換を用いて多角形プロファイルを抽出し、不確かさを伝播させることで、構造化環境におけるSLAMの計算効率を大幅に改善する手法を提案した論文。
原題: Weighted Conformal LiDAR-Mapping for Structured SLAM ／ Natalia Prieto-Fernández, Sergio Fernández-Blanco, Álvaro Fernández-Blanco 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
Mirage: クロスペインティングによる異なるロボット間のゼロショット方策転移
実行時に目標ロボットをマスクして学習済みロボットを描き直す「クロスペインティング」により、異なるロボットアームやグリッパ間で視覚ベースの方策をゼロショット転移させる手法を提案。
原題: Mirage: Cross-Embodiment Zero-Shot Policy Transfer with Cross-Painting ／ Lawrence Yunliang Chen, Kush Hari, Karthik Dharmarajan 他
日本語で読む → - 論文タスク・運動計画ロボティクス
RobKiNet: ロボット運動学を考慮したニューラルネットワークによる最適ロボット配置予測
ロボットの運動学制約をニューラルネットワークに組み込み、タスク達成に適した配置パラメータを高精度・高データ効率で予測するフレームワークを提案。運動計画を最大153倍高速化。
原題: RobKiNet: Robotic Kinematics Informed Neural Network for Optimal Robot Configuration Prediction ／ Yanlong Peng, Zhigang Wang, Yisheng Zhang 他
日本語で読む → - 論文群制御機械学習
FIRSTロボティクス競技におけるチーム編成と勝敗予測の統合フレームワーク：モデル・アルゴリズム・分析
FIRSTロボティクス競技を対象に、チーム全体の成績から個人スキルを推定し、アライアンス編成の最適化と深層学習による勝敗予測を行う統合手法を提案した。
原題: An Integrated Framework for Team Formation and Winner Prediction in the FIRST Robotics Competition: Model, Algorithm, and Analysis ／ Federico Galbiati, Ranier X. Gran, Brendan D. Jacques 他
日本語で読む → - 論文走行可能性推定/オフロードナビゲーションロボティクス
足跡を追え：幾何・視覚手がかりに基づくオフロード車両ナビゲーションのための自己教師あり走行可能性推定
オフロード環境での走行可能領域を推定するため、路面勾配と意味情報を統合するガイドフィルタネットワークと、走行済みの足跡を自己教師信号として使うモジュールを提案した。
原題: Follow the Footprints: Self-supervised Traversability Estimation for Off-road Vehicle Navigation based on Geometric and Visual Cues ／ Yurim Jeon, E In Son, Seung-Woo Seo
日本語で読む → - 論文航空探査/固定翼UAVロボティクス
垂直離着陸固定翼機による吊り下げ磁力計探査
高感度磁力計を吊り下げた垂直離着陸固定翼UAVを開発し、電磁干渉やペイロード動特性の問題を解決して、従来のマルチローター機より効率的に鉱物探査データを取得できることを示した。
原題: Suspended Magnetometer Survey for Mineral Data Acquisition with Vertical Take-off and Landing Fixed-wing Aircraft ／ Robel Efrem, Alex Coutu, Sajad Saeedi
日本語で読む → - 論文走破性推定ロボティクス
RoadRunner：自律走行オフロード走行のための走破性推定学習
カメラとLiDARの入力を融合し、自己教師あり学習で地形の走破性と標高マップを直接予測するフレームワークを提案し、オフロード自律走行の低遅延化を実現した。
原題: RoadRunner -- Learning Traversability Estimation for Autonomous Off-road Driving ／ Jonas Frey, Manthan Patel, Deegan Atha 他
日本語で読む → - 論文姿勢推定ロボティクス
自閉症児のロボット支援療法のための3D身体姿勢推定の拡張
既存の3D身体モデリング手法を適応し、線形回帰で入力を微調整することで、自閉症児の3D姿勢を高精度に推定する手法を開発した。実環境でKinect深度カメラと同等の性能を示し、より多くのフレームで姿勢推定に成功した。
原題: Extending 3D body pose estimation for robotic-assistive therapies of autistic children ／ Laura Santos, Bernardo Carvalho, Catarina Barata 他
日本語で読む → - 論文自動運転/動作計画ロボティクス
強化学習で強化された動作計画フレームワーク：自動運転における包括的な汎化性能
Frenet座標系で解析的動作計画アルゴリズムを強化学習エージェントで補強し、衝突低減と目標達成率の向上を実現した。
原題: A Reinforcement Learning-Boosted Motion Planning Framework: Comprehensive Generalization Performance in Autonomous Driving ／ Rainer Trauth, Alexander Hobmeier, Johannes Betz
日本語で読む → - 論文変形可能物体操作ロボティクス
経路集合計画と追従による制約下での変形可能物体操作
変形可能物体の操作において環境やタスク由来の制約を扱うため、経路集合の計画と追従を組み合わせた枠組みを提案し、制約下での操作タスクで有効性を示した。
原題: Deformable Object Manipulation With Constraints Using Path Set Planning and Tracking ／ Jing Huang, Xiangyu Chu, Xin Ma 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
相互情報量を再考する言語条件付きスキル発見の模倣学習
言語指示とスキルの相互情報量を最大化する模倣学習手法LCSDを提案し、ベクトル量子化で離散スキルを獲得、未知タスクへの汎化と成功率を向上させた。
原題: Rethinking Mutual Information for Language Conditioned Skill Discovery on Imitation Learning ／ Zhaoxun Ju, Chao Yang, Hongbo Wang 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
CVaR制約を用いた大規模ロボット群のリスク考慮型非近視眼的動作計画
ロボット群のマクロ状態をガウス混合モデルで表し、CVaR制約を組み込んだ有限時間モデル予測制御により、混雑環境でも安全に大規模群を誘導する動作計画手法を提案した。
原題: Risk-Aware Non-Myopic Motion Planner for Large-Scale Robotic Swarm Using CVaR Constraints ／ Xuru Yang, Yunze Hu, Han Gao 他
日本語で読む → - 論文接触力学ロボティクス
多接触系のための高速積分器
多数の接触が同時または不定順で生じるロボット系を高速にシミュレーションする新しい数値積分器を提案し、MuJoCoと同等の計算コストで2次精度を達成することを示した。
原題: Rapid Integrator for a Class of Multi-Contact Systems ／ Marion Anderson, Shai Revzen
日本語で読む → - 論文形式手法制御
安全クリティカル自律システムのための制御器の形式合成：発展と課題
安全クリティカルな自律システムのための形式制御合成技術を、システムモデルや仕様の種類、抽象化ベース／非ベース手法、データ駆動型合成、マルチエージェントシステムのスケーラビリティまで網羅的にレビューした論文。
原題: Formal Synthesis of Controllers for Safety-Critical Autonomous Systems: Developments and Challenges ／ Xiang Yin, Bingzhao Gao, Xiao Yu
日本語で読む → - 論文データセット/姿勢推定ロボティクス
都市共有空間におけるロボットとのインタラクション時の人間姿勢の大規模融合・ラベル付きデータセットに向けて
歩行者追跡データセットMOT17とSLAMデータセットNCLTを融合・ラベル付けし、ロボットと人間のインタラクションを含む大規模な姿勢推定データセットを構築。YOLOv7で姿勢を推定し、距離バイアスを補正する新指標MSJEを提案した。
原題: Towards a large-scale fused and labeled dataset of human pose while interacting with robots in shared urban areas ／ E. Sherafat, B. Farooq
日本語で読む → - 論文ナビゲーション自然言語
OpenFMNav: 視覚言語基盤モデルによるオープンセットゼロショット物体ナビゲーション
大規模言語モデルと視覚言語モデルを活用し、自由形式の指示から未知の物体を探索するゼロショット物体ナビゲーション手法を提案。HM3Dベンチマークで既存手法を上回る性能を達成。
原題: OpenFMNav: Towards Open-Set Zero-Shot Object Navigation via Vision-Language Foundation Models ／ Yuxuan Kuang, Hai Lin, Meng Jiang
日本語で読む → - 論文ロボット設計/支援技術ロボティクス
ロボット相棒に向けて：盲導犬ロボット設計のためのハンドラーと盲導犬の相互作用の理解
盲導犬利用者と訓練士へのインタビューと観察を通じて、盲導犬との相互作用やニーズを明らかにし、盲導犬ロボットの設計指針を導出した研究。
原題: Towards Robotic Companions: Understanding Handler-Guide Dog Interactions for Informed Guide Dog Robot Design ／ Hochul Hwang, Hee-Tae Jung, Nicholas A Giudice 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
IKLink: 最小限の再構成によるエンドエフェクタ軌道追従
ロボットの関節運動をグラフ探索で計画し、エンドエフェクタの参照軌道を追従しつつ再構成（姿勢変更）を最小化する手法を提案。
原題: IKLink: End-Effector Trajectory Tracking with Minimal Reconfigurations ／ Yeping Wang, Carter Sifferman, Michael Gleicher
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
Spotが案内する：支援用四足歩行ロボットのためのアクセシブルなインターフェース
視覚障害者向けの案内ロボットとして産業用四足歩行ロボットを活用するため、音声アプリと柔軟なハンドルの2つのインターフェースを開発し、21名の参加者によるナビゲーション実験で有効性を検証した。
原題: See Spot Guide: Accessible Interfaces for an Assistive Quadruped Robot ／ Rayna Hata, Narit Trikasemsak, Andrea Giudice 他
日本語で読む → - 論文自動運転/予測ロボティクス
深層学習による自動運転車の車線変更意図予測
自動運転車の安全な車線変更のため、深層学習を用いて周囲車両の車線変更意図を予測する手法を提案した論文。
原題: Machine Learning-Based Vehicle Intention Trajectory Recognition and Prediction for Autonomous Driving ／ Hanyi Yu, Shuning Huo, Mengran Zhu 他
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
非線形モードによるソフトロボット動的モデルの数理構造比較
ソフトロボットの制御向け低次元モデルを評価するため、非線形モード理論（固有多様体）に基づく3つの類似度指標を提案し、PCC仮説に基づくモデルと有限要素モデルを定量的に比較した。
原題: Nonlinear Modes as a Tool for Comparing the Mathematical Structure of Dynamic Models of Soft Robots ／ Pietro Pustina, Davide Calzolari, Alin Albu-Schäffer 他
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