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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
曲面上の触覚エルゴディックカバレッジ
点群上で直接動作するエルゴディックカバレッジ手法を提案し、幾何代数によるインピーダンス制御でロボットに線を追従させながら所望の力を加える触覚カバレッジを実現した。
原題: Tactile Ergodic Coverage on Curved Surfaces ／ Cem Bilaloglu, Tobias Löw, Sylvain Calinon
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
誰が先に動く？多ロボットStackelbergゲームにおけるプレイ順序の最適化
多エージェントの空間ナビゲーションにおいて、社会的に最適なプレイ順序とそのStackelberg均衡を求める混合整数最適化問題を定式化し、厳密解法Branch and Playを提案した。
原題: Who Plays First? Optimizing the Order of Play in Stackelberg Games with Many Robots ／ Haimin Hu, Gabriele Dragotto, Zixu Zhang 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
フラクタルグリッパー：モード切替可能な適応型マニピュレータ
フラクタル構造を応用し、受動的クランプ特性を保ちながら多関節劣駆動マニピュレータの把持能力を高める、モード切替可能なグリッパーを開発した。
原題: Fractal Gripper: Adaptive manipulator with mode switching ／ Jiaxin Huang, Jian Shen, Yilin Zheng 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
自動運転車のドリフトのための逆キノダイナミクス学習
慣性計測と実行コマンドから車両のキノダイナミックモデルを学習し、高速円旋回や障害物回避を伴う自動ドリフトの精度向上を図った研究。
原題: Learning Inverse Kinodynamics for Autonomous Vehicle Drifting ／ M. Suvarna, O. Tehrani
日本語で読む → - 論文タスク計画ロボティクス
閉ループ型マルチステップ計画
一時的な閉ループ制御器「タスク」を連鎖させ、物理・因果関係を理解する監督モジュールが環境モデル上でシミュレーションして計画を立案する枠組みを提案し、実機で検証した。
原題: Closed-loop Multi-step Planning ／ Giulia Lafratta, Bernd Porr, Christopher Chandler 他
日本語で読む → - 論文模倣学習/スタイル転移ロボティクス
ニューラル方策スタイル転移による人間の感情のロボット動作への転移
強化学習(TD3)とオートエンコーダを組み合わせ、怒り・喜び・穏やか・悲しみといった人間の感情スタイルをロボットの動作に転移させるフレームワークNPST3を提案し、マニピュレータとヒューマノイドで検証した。
原題: Transferring human emotions to robot motions using Neural Policy Style Transfer ／ Raul Fernandez-Fernandez, Bartek Łukawski, Juan G. Victores 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
ニューラルスタイル転送とTD3によるロボットマニピュレータの共有制御
オートエンコーダでロボット動作の内容とスタイルを抽出し、TD3で制御方策を生成することで、怒り・喜び・穏やか・悲しみなどのスタイルをロボット動作に付与する手法を提案した。
原題: Neural Style Transfer with Twin-Delayed DDPG for Shared Control of Robotic Manipulators ／ Raul Fernandez-Fernandez, Marco Aggravi, Paolo Robuffo Giordano 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
自律プラトゥーニングアルゴリズム評価のためのベンチマークテストベッドの設計と実現
1/10スケール車両とオンボードセンサを用いたプラトゥーニングアルゴリズム評価用テストベッドを構築し、線形フィードバックと分散モデル予測制御の2手法を比較評価した。
原題: Design and Realization of a Benchmarking Testbed for Evaluating Autonomous Platooning Algorithms ／ Michael Shaham, Risha Ranjan, Engin Kirda 他
日本語で読む → - 論文RLHF自然言語
MaxMin-RLHF：多様な人間選好へのアラインメント
単一報酬モデルのRLHFでは人間選好の多様性を表現できないことを示し、選好分布の混合をEMで学習して平等主義的なMaxMin目的で方策を最適化する手法を提案した論文。
原題: MaxMin-RLHF: Alignment with Diverse Human Preferences ／ Souradip Chakraborty, Jiahao Qiu, Hui Yuan 他
日本語で読む → - 論文能動的推論ロボティクス
深層ハイブリッドモデル：動的世界における推論と計画
能動的推論に基づき、離散・連続処理を組み合わせた深層ハイブリッドモデルを提案し、動く道具を掴んで動く物体に到達するタスクで評価した。
原題: Deep hybrid models: infer and plan in a dynamic world ／ Matteo Priorelli, Ivilin Peev Stoianov
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
上肢義手における触覚知覚：機械的特性評価、人間実験、計算的知見
4種類の義手で振動触覚による指の識別能力を調べ、単純で硬い義手ほど接触指の識別精度が高いことを示した。
原題: Tactile Perception in Upper Limb Prostheses: Mechanical Characterization, Human Experiments, and Computational Findings ／ Alessia Silvia Ivani, Manuel G. Catalano, Giorgio Grioli 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
言語モデル予測制御による人間フィードバックからの高速学習
人間との対話履歴を遷移モデルとしてLLMに微調整し、モデル予測制御と組み合わせることで、ロボットの教示効率と成功率を向上させるフレームワークLMPCを提案。
原題: Learning to Learn Faster from Human Feedback with Language Model Predictive Control ／ Jacky Liang, Fei Xia, Wenhao Yu 他
日本語で読む → - 論文経路計画/模倣学習ロボティクス
変形環境下におけるロボットカテーテルのための実演学習に基づくロバスト経路計画
血管壁との相互作用や変形を考慮し、カリキュラム生成敵対的模倣学習(C-GAIL)を用いてカテーテルの経路計画を実演から学習する手法を提案し、従来法より高い成功率と精度を達成した。
原題: Robust Path Planning via Learning from Demonstrations for Robotic Catheters in Deformable Environments ／ Zhen Li, Chiara Lambranzi, Di Wu 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
マルチエージェントロボットシステムのためのスケーラブルなロバスト最適化：分散型アプローチ
マルチロボット系の不確実性に対処するロバスト最適化を、ADMMによる分散計算でスケーラブルかつ通信効率良く解く枠組みを提案した論文。
原題: Scaling Robust Optimization for Multi-Agent Robotic Systems: A Distributed Perspective ／ Arshiya Taj Abdul, Augustinos D. Saravanos, Evangelos A. Theodorou
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
安全で信頼できる自動運転のための説明可能AI：系統的レビュー
自動運転における安全・信頼性確保のため、説明可能AI（XAI）の要件と貢献を整理し、SafeXという統合フレームワークを提案したレビュー論文。
原題: Explainable AI for Safe and Trustworthy Autonomous Driving: A Systematic Review ／ Anton Kuznietsov, Balint Gyevnar, Cheng Wang 他
日本語で読む → - 論文建設ロボティクスロボティクス
建設進捗モニタリングのための自動実写取得・可視化ロボットCPS
四足歩行ロボット・BIM・360度撮影を統合し、建設現場の進捗を遠隔で自動取得・可視化するCPSの枠組みを提案し、専門家インタビューで受容性を調査した。
原題: A Robotic Cyber-Physical System for Automated Reality Capture and Visualization in Construction Progress Monitoring ／ Srijeet Halder, Kereshmeh Afsari, Abiola Akanmu
日本語で読む → - 論文UAVナビゲーションロボティクス
GNSS拒否環境における角度ロバストUAVナビゲーション
GNSSが使えない環境で、視覚情報から進行方向角を高精度に予測し、外乱による飛行ずれに強いUAVナビゲーション手法を提案した論文。
原題: Angle Robustness Unmanned Aerial Vehicle Navigation in GNSS-Denied Scenarios ／ Yuxin Wang, Zunlei Feng, Haofei Zhang 他
日本語で読む → - 論文人物追跡画像認識
LDTrack: 拡散モデルを用いたサービスロボットによる動的人物追跡
条件付き潜在拡散モデルを活用し、遮蔽や姿勢変化などの見た目の変動に頑健な複数人物追跡手法を提案。混雑環境での追跡精度と精度が既存手法を統計的に有意に上回ることを示した。
原題: LDTrack: Dynamic People Tracking by Service Robots using Diffusion Models ／ Angus Fung, Beno Benhabib, Goldie Nejat
日本語で読む → - 論文AUV航法ロボティクス
センサ位置ずれに頑健なAUV航法：パッシブDoAとドップラー計測の活用
音響アレイと姿勢センサ間の位置ずれを考慮し、UKFと非線形最小二乗法を用いてAUVの自己位置推定・ビーコン位置推定・センサアライメントを同時に行う手法を提案した。
原題: Sensor Misalignment-tolerant AUV Navigation with Passive DoA and Doppler Measurements ／ Bingbing Zhang, Shuo Liu, Shanmin Zhou 他
日本語で読む → - 論文逆ゲーム/ベイズ推定ロボティクス
ベイズ逆ゲームの自動符号化
観測からゲームパラメータの事後分布を推定するため、微分可能なゲームソルバを組み込んだ変分オートエンコーダを提案し、不確実性を考慮した推定を可能にした。
原題: Auto-Encoding Bayesian Inverse Games ／ Xinjie Liu, Lasse Peters, Javier Alonso-Mora 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
ロボットマニピュレータの故障診断と耐故障制御：AI・機械学習・デジタルツインの最近の進展に関するレビュー
ロボットマニピュレータの耐故障制御技術の歴史的発展を振り返り、AI・機械学習・デジタルツインを活用した近年の故障診断・制御手法の研究動向を包括的にレビューした論文。
原題: Review on Fault Diagnosis and Fault-Tolerant Control Scheme for Robotic Manipulators: Recent Advances in AI, Machine Learning, and Digital Twin ／ Md Muzakkir Quamar, Ali Nasir
日本語で読む → - 論文sim2real画像認識
DiffusionNOCS：Sim2Real多モーダルカテゴリレベル姿勢推定における対称性と不確実性の管理
拡散モデルを用いて密な正準マップを推定し、合成データのみの学習で対称物体や未知環境に対応するカテゴリレベル姿勢推定手法を提案。
原題: DiffusionNOCS: Managing Symmetry and Uncertainty in Sim2Real Multi-Modal Category-level Pose Estimation ／ Takuya Ikeda, Sergey Zakharov, Tianyi Ko 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
未知環境における俊敏な自律ロボットナビゲーションとリカバリのためのGPベースのロバスト運動計画フレームワーク
ガウス過程を用いて将来の運動計画失敗リスクを予測し、リスクが高い場合に安全な状態へ回復する行動をトリガーするフレームワークを提案。シミュレーションのみで訓練し、実環境の異なるロボットで俊敏な動きを実現。
原題: A GP-based Robust Motion Planning Framework for Agile Autonomous Robot Navigation and Recovery in Unknown Environments ／ Nicholas Mohammad, Jacob Higgins, Nicola Bezzo
日本語で読む → - 論文飛行制御ロボティクス
深い衝突エンコーディングを活用した強化学習による衝突回避飛行
深度画像を低次元の衝突情報に圧縮する深層エンコーダと強化学習を組み合わせ、空中ロボットの衝突回避ナビゲーションを実現した。
原題: Reinforcement Learning for Collision-free Flight Exploiting Deep Collision Encoding ／ Mihir Kulkarni, Kostas Alexis
日本語で読む → - 論文シーン再構成画像認識
自律走行のためのニューラルレンダリングによる都市シーン再構成
LiDARの正確な疎な深度とカメラの密な深度を組み合わせ、ニューラル暗黙的表面と放射輝度場を統合したフレームワークで都市の3Dシーンを高精度に再構成する手法を提案。
原題: Neural Rendering based Urban Scene Reconstruction for Autonomous Driving ／ Shihao Shen, Louis Kerofsky, Varun Ravi Kumar 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
Star-Searcher: 複雑未知環境における自律的目標探索のための完全かつ効率的な空中システム
複雑な未知環境でUAVが自律的に目標を探索するためのシステムを提案し、視認性に基づく視点クラスタリングと履歴を考慮した階層的経路計画により、探索効率と完全性を向上させた。
原題: Star-Searcher: A Complete and Efficient Aerial System for Autonomous Target Search in Complex Unknown Environments ／ Yiming Luo, Zixuan Zhuang, Neng Pan 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
RoboEXP: 対話的探索による行動条件付きシーングラフの構築とロボットマニピュレーションへの応用
ロボットが環境を自律的に探索し、物体間の行動条件付き関係を表すシーングラフを構築するRoboEXPを提案。大規模マルチモーダルモデルとメモリ設計により、多様な実世界マニピュレーションタスクでの有効性を示した。
原題: RoboEXP: Action-Conditioned Scene Graph via Interactive Exploration for Robotic Manipulation ／ Hanxiao Jiang, Binghao Huang, Ruihai Wu 他
日本語で読む → - 論文ロボット制御ロボティクス
適応的カーネルを用いたベイズ最適化によるロボット制御
非定常な制御問題に対応するため、適応的局所領域を用いた新しいカーネル関数を提案し、ロボット制御やUAV翼形状設計で有効性を示した。
原題: Bayesian Optimization with Adaptive Kernels for Robot Control ／ Ruben Martinez-Cantin
日本語で読む → - 論文視覚ナビゲーションロボティクス
不確実性下におけるUAVの視覚ナビゲーションのためのCBF適応制御アーキテクチャ
2台の水上ロボット間を飛行するドローンの視覚ナビゲーションにおいて、制御バリア関数と適応制御を組み合わせ、モデル不確かさや外乱があっても安全に着陸・視覚ロックできる制御手法を提案した。
原題: A CBF-Adaptive Control Architecture for Visual Navigation for UAV in the Presence of Uncertainties ／ Viswa Narayanan Sankaranarayanan, Akshit Saradagi, Sumeet Satpute 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
非反復リーチングタスクのためのロボットマニピュレータにおける深層強化学習とロバスト低レベル制御の統合
深層強化学習による衝突回避軌道計画と、カッコー探索最適化でゲイン調整する適応制御を組み合わせ、障害物下での非反復リーチングタスクを高精度かつロバストに実現する手法を提案。
原題: Integrating DeepRL with Robust Low-Level Control in Robotic Manipulators for Non-Repetitive Reaching Tasks ／ Mehdi Heydari Shahna, Seyed Adel Alizadeh Kolagar, Jouni Mattila
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