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 →- 論文制御/生成モデルmath.OC
拡散モデルによる非線形システムの制御
DDPMを用いて非線形力学系のフィードバック制御を生成タスクとして定式化し、目標集合への到達を目指す手法を提案。制御可能性条件の下で理論的保証を与え、数値実験で検証した。
原題: Denoising Diffusion-Based Control of Nonlinear Systems ／ Karthik Elamvazhuthi, Darshan Gadginmath, Fabio Pasqualetti
日本語で読む → - 論文自律探査ロボティクス
RB5低コスト探査ロボット：安価なハードウェアで実現する自律長期探査
RGB-Dカメラと低消費電力計算機のみを搭載したロッカーボギー式車輪ロボットで、フロンティア探索とサンプリング探索を拡張した手法により、低頻度更新でも未知・GPS不可環境を自律的に長期探査できることを示した。
原題: RB5 Low-Cost Explorer: Implementing Autonomous Long-Term Exploration on Low-Cost Robotic Hardware ／ Adam Seewald, Marvin Chancán, Connor M. McCann 他
日本語で読む → - 論文手術活動認識画像認識
OSSAR: ロボット支援手術におけるオープンセット手術活動認識に向けて
手術活動認識において未知クラスを既知クラスと誤認しないオープンセット認識フレームワークOSSARを提案し、超球相反点戦略とキャリブレーション改善で既存手法を上回る性能を示した。
原題: OSSAR: Towards Open-Set Surgical Activity Recognition in Robot-assisted Surgery ／ Long Bai, Guankun Wang, Jie Wang 他
日本語で読む → - 論文HRI信頼・倫理ロボティクス
参加型・社会正義志向の人間-ロボット信頼尺度に向けて
HRI研究における信頼尺度が抱える公平性・権力構造の問題を指摘し、コミュニティと協働で設計・評価する参加型かつ社会正義志向のアプローチを提案する位置論文。
原題: Towards a Participatory and Social Justice-Oriented Measure of Human-Robot Trust ／ Raj Korpan
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
DexDiffuser: 拡散モデルによる巧みな把持生成
部分的な物体点群から拡散モデルを用いて多指ハンドの把持を生成・評価・洗練する手法を提案し、シミュレーションと実機で従来手法を上回る成功率を達成した。
原題: DexDiffuser: Generating Dexterous Grasps with Diffusion Models ／ Zehang Weng, Haofei Lu, Danica Kragic 他
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
自動運転のためのハイブリッド予測統合プランニング
予測とプランニングを統合したHPPシステムを提案し、占有予測・ゲーム理論に基づく運動予測・ハイブリッド予測を組み合わせて自動運転の性能を向上させた。
原題: Hybrid-Prediction Integrated Planning for Autonomous Driving ／ Haochen Liu, Zhiyu Huang, Wenhui Huang 他
日本語で読む → - 論文医療ロボティクスロボティクス
前立腺生検のための斜角針形状操作：2つのレゾルブドレート制御器の比較
前立腺生検における斜角針の形状操作について、力学ベースとデータ駆動型の2つのレゾルブドレート制御器をシミュレーションで比較し、モデル不確かさ下での目標到達性能と安全な手術結果に必要な条件を評価した。
原題: Shape Manipulation of Bevel-Tip Needles for Prostate Biopsy Procedures: A Comparison of Two Resolved-Rate Controllers ／ Yanzhou Wang, Lidia Al-Zogbi, Jiawei Liu 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
動力学誘導拡散モデルによるセンサレスロボットマニピュレータ設計
物体形状とタスク仕様から、センサなしで開ループ動作により物体を操作できるマニピュレータ設計を生成する拡散モデルベースのフレームワークを提案。
原題: Dynamics-Guided Diffusion Model for Sensor-less Robot Manipulator Design ／ Xiaomeng Xu, Huy Ha, Shuran Song
日本語で読む → - 論文人間ロボット協調ロボティクス
人間とロボットの協調組立タスクのベンチマーク
人間とロボットの協調組立を評価するためのCTベンチマークを提案し、手動・自動・協調の3方式を組立時間と作業負荷で比較した。
原題: Benchmarking human-robot collaborative assembly tasks ／ Laura Duarte, Miguel Neves, Pedro Neto
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
異種エージェントのための高レベル協調タスク計画文法と実行
能力が重複しうる異種エージェントチーム向けに、明示的な割り当てなしで協調タスクを記述できる新しいマルチエージェントタスク文法を提案し、チームを自動構成して同期制御を合成する手法を開発した。
原題: High-Level, Collaborative Task Planning Grammar and Execution for Heterogeneous Agents ／ Amy Fang, Hadas Kress-Gazit
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
脚式・車輪脚式ロボットのための強化学習によるブラインド階段昇降
強化学習を用いて、脚式・車輪脚式ロボットが外部センサに頼らず階段を昇降できる汎用コントローラを開発し、実機で15cmの階段昇降を実現した。
原題: Reinforcement Learning for Blind Stair Climbing with Legged and Wheeled-Legged Robots ／ Simon Chamorro, Victor Klemm, Miguel de la Iglesia Valls 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
松葉杖にかかる力を最小化する下半身外骨格の強化学習制御
深層強化学習を用いて、松葉杖使用者の上半身負担を減らすため、松葉杖にかかる地面反力を最小化する歩行制御器を開発した。
原題: A Reinforcement Learning Based Controller to Minimize Forces on the Crutches of a Lower-Limb Exoskeleton ／ Aydin Emre Utku, Suzan Ece Ada, Muhammet Hatipoglu 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
教えることを学ぶ：多様な地形における人型ロボット歩行のためのサンプル効率の良い特権学習
教師と生徒の強化学習を統合した一段階訓練フレームワークL2Tを提案し、シミュレーションサンプルを再利用してサンプル効率を高め、Digitロボットで12以上の地形をゼロショットで実現した。
原題: Learn to Teach: Sample-Efficient Privileged Learning for Humanoid Locomotion over Diverse Terrains ／ Feiyang Wu, Xavier Nal, Jaehwi Jang 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
ロボット支援運動訓練における触覚ガイダンスの効果は性格特性によって調整される
42人の健常者を対象に、ロボットによる触覚ガイダンスあり/なしで仮想振り子操作訓練を行い、性格特性が訓練中の適応やガイダンスとの相互作用に与える影響を調査した。
原題: The Effect of Haptic Guidance during Robotic-assisted Motor Training is Modulated by Personality Traits ／ Alberto Garzás-Villar, Caspar Boersma, Alexis Derumigny 他
日本語で読む → - 論文マルチロボット地図共有ロボティクス
RecNet: 距離画像埋め込みによる可逆的点群符号化とマルチロボット地図共有・再構成
3D点群を距離画像に変換して圧縮・再構成し、その潜在ベクトルを場所認識とロボット間の地図共有に活用する手法を提案した論文。
原題: RecNet: An Invertible Point Cloud Encoding through Range Image Embeddings for Multi-Robot Map Sharing and Reconstruction ／ Nikolaos Stathoulopoulos, Mario A. V. Saucedo, Anton Koval 他
日本語で読む → - 論文CT軌道最適化ロボティクス
整数計画法によるCTスキャン軌道の最適化：離散データ完全性に基づくアプローチ
ツインロボットCTシステムにおいて、離散的なデータ完全性条件を整数計画問題として定式化し、投影角度の最適な組み合わせを選ぶことでCT軌道を最適化する手法を提案した。
原題: Integer Optimization of CT Trajectories using a Discrete Data Completeness Formulation ／ Linda-Sophie Schneider, Gabriel Herl, Andreas Maier
日本語で読む → - 論文強化学習/模倣学習機械学習
DiffTORI: 深層強化学習と模倣学習のための微分可能な軌道最適化
軌道最適化をポリシー表現として用い、そのコストとダイナミクス関数を微分可能最適化によりエンドツーエンドで学習する手法を提案し、強化学習と模倣学習の両方で従来手法を上回る性能を達成した。
原題: DiffTORI: Differentiable Trajectory Optimization for Deep Reinforcement and Imitation Learning ／ Weikang Wan, Ziyu Wang, Yufei Wang 他
日本語で読む → - 論文自動運転/強化学習機械学習
状況に応じた交通ルール例外を学習する情報付き強化学習
構造化されたルールブックを知識源として組み込み、状況認識型の報酬設計で動的な報酬を与えることで、交通ルールの例外が必要な複雑な運転シナリオを強化学習エージェントに学習させる手法を提案した。
原題: Informed Reinforcement Learning for Situation-Aware Traffic Rule Exceptions ／ Daniel Bogdoll, Jing Qin, Moritz Nekolla 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
強化学習における人間らしい腕運動の生成：報酬項とタスク要件の定量的比較
筋骨格腕モデルの強化学習において、タスク要件・ノイズ・最適性原理の組み合わせが人間らしい腕運動と三相性筋活動パターンを生むかを定量的に比較した。
原題: Generating Realistic Arm Movements in Reinforcement Learning: A Quantitative Comparison of Reward Terms and Task Requirements ／ Jhon P. F. Charaja, Isabell Wochner, Pierre Schumacher 他
日本語で読む → - 論文人間-ロボット協調ロボティクス
ARMCHAIR: 逆強化学習とモデル予測制御を統合した人間-ロボット協調
敵対的逆強化学習とモデル予測制御を組み合わせ、人間の意図を推定しながら複数ロボットが探索タスクで人間を支援する協調アーキテクチャを提案した。
原題: ARMCHAIR: integrated inverse reinforcement learning and model predictive control for human-robot collaboration ／ Angelo Caregnato-Neto, Luciano Cavalcante Siebert, Arkady Zgonnikov 他
日本語で読む → - 論文アシスティブ・ウェアラブルロボティクス
脊髄損傷C6-C7向けロボットハンド装具におけるスロットル式手首角度制御による把持力支援
C6-C7脊髄損傷者向けに、手首の角度をスロットルのように操作して把持を維持できる装着型ロボット装具を開発し、把持力と機能の改善を確認した。
原題: Grasp Force Assistance via Throttle-based Wrist Angle Control on a Robotic Hand Orthosis for C6-C7 Spinal Cord Injury ／ Joaquin Palacios, Alexandra Deli-Ivanov, Ava Chen 他
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 → - 論文マニピュレーションロボティクス
適応モデル予測制御による端点姿勢計測を用いた変形可能な線状物体ネットワークの逐次操作
剛体モデルとオンラインデータ駆動残差を組み合わせた適応モデル予測制御により、端点姿勢のみを計測して変形線状物体ネットワークを操作し、自動車ワイヤハーネスの設置を実現した。
原題: Sequential Manipulation of Deformable Linear Object Networks with Endpoint Pose Measurements using Adaptive Model Predictive Control ／ Tyler Toner, Vahidreza Molazadeh, Miguel Saez 他
日本語で読む → - 論文VTOL制御制御
ティルトロータVTOL UAVのシームレスなモード遷移を実現する統一MPC戦略
ティルトロータVTOL UAVに対し、モード切替不要で一貫した制御配分を行う統一MPC制御戦略を提案し、PIDを上回る性能とアクチュエータ故障への冗長性を実証した。
原題: A Unified MPC Strategy for a Tilt-rotor VTOL UAV Towards Seamless Mode Transitioning ／ Qizhao Chen, Ziqi Hu, Junyi Geng 他
日本語で読む → - 論文順運動学/グラフニューラルネットワークロボティクス
DisGNet: グラフ距離学習によるGough-Stewartプラットフォームの順運動学
Gough-Stewartプラットフォームの順運動学問題に対し、グラフ距離行列を学習するGNNとGPU並列ニュートン法を組み合わせ、高精度かつリアルタイムな姿勢推定を実現した。
原題: DisGNet: A Distance Graph Neural Network for Forward Kinematics Learning of Gough-Stewart Platform ／ Huizhi Zhu, Wenxia Xu, Jian Huang 他
日本語で読む → - 論文自動運転シミュレーション画像認識
自動運転向けデータ駆動型カメラ・LiDARシミュレーションモデルのレビュー：生成モデルからボリュームレンダラまで
自動運転の知覚センサ（カメラ・LiDAR）のシミュレーションモデルについて、生成モデルとボリュームレンダラの観点から最新手法と評価方法を整理したレビュー論文。
原題: Data-driven Camera and Lidar Simulation Models for Autonomous Driving: A Review from Generative Models to Volume Renderers ／ Hamed Haghighi, Xiaomeng Wang, Hao Jing 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
カスケード型双四元数スクリュー幾何MPCによる滑らかなリアルタイム動作計画
双四元数代数を用いて、外側MPCでエンドエフェクタのツイストをリアルタイムに平滑化し、内側の運動学制御器で姿勢追従を行うカスケード構成を提案し、7自由度ロボットで検証した。
原題: Smooth real-time motion planning based on a cascade dual-quaternion screw-geometry MPC ／ Ainoor Teimoorzadeh, Frederico Fernandes Afonso Silva, Luis F. C. Figueredo 他
日本語で読む → - 論文セマンティックセグメンテーション画像認識
Spannotation：自律ナビゲーション向けセマンティックセグメンテーションを効率化する画像アノテーションツール
自律ナビゲーション向けのセマンティックセグメンテーション用画像アノテーションツールSpannotationを開発し、従来約40秒かかる作業を約6秒に短縮、生成マスクで学習したU-Netが98.27%の精度を達成した。
原題: Spannotation: Enhancing Semantic Segmentation for Autonomous Navigation with Efficient Image Annotation ／ Samuel O. Folorunsho, William R. Norris
日本語で読む → - 論文交通流予測機械学習
リアルタイム交通流予測のためのSA-LSTM：ボトルネックと衝撃波の予測
自己注意機構とLSTMを組み合わせたSA-LSTMを提案し、メソスケールのリアルタイム交通流予測で最先端性能を達成。多段階予測にも拡張し、短期・長期のトレードオフを改善した。
原題: Mesoscale Traffic Forecasting for Real-Time Bottleneck and Shockwave Prediction ／ Raphael Chekroun, Han Wang, Jonathan Lee 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 →