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SLAM画像認識
SGS-SLAM: セマンティックガウシアンスプラッティングによるニューラル高密度SLAM
ガウシアンスプラッティングを用いて外観・形状・セマンティクスを統合最適化し、物体レベルの高精度なセマンティックSLAMをリアルタイムで実現した研究。
原題: SGS-SLAM: Semantic Gaussian Splatting For Neural Dense SLAM ／ Mingrui Li, Shuhong Liu, Heng Zhou 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
3D Diffuser Actor：3Dシーン表現を用いた拡散ポリシー
3Dシーン特徴と言語指示・固有感覚を融合する新しい3DデノイジングTransformerにより、ロボットの3D姿勢軌道を拡散モデルで生成するポリシーを提案し、RLBenchやCALVINでSOTAを達成した。
原題: 3D Diffuser Actor: Policy Diffusion with 3D Scene Representations ／ Tsung-Wei Ke, Nikolaos Gkanatsios, Katerina Fragkiadaki
日本語で読む → - 論文自己位置推定・マッピングロボティクス
uPLAM: 知覚の不確かさを活用したロバストなパノプティック自己位置推定とマッピング
パノプティックCNNの画素ごとの不確かさを確率的な自己位置推定・マッピングに統合し、より正確な地図と位置推定を実現する手法を提案。評価用データセットも公開。
原題: uPLAM: Robust Panoptic Localization and Mapping Leveraging Perception Uncertainties ／ Kshitij Sirohi, Daniel Büscher, Wolfram Burgard
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
選好条件付き言語誘導抽象化
人間の行動変化から潜在的な選好を推測し、言語モデルを用いて状態抽象化を構築するフレームワークを提案。シミュレーション、ユーザー研究、実機ロボットで有効性を実証。
原題: Preference-Conditioned Language-Guided Abstraction ／ Andi Peng, Andreea Bobu, Belinda Z. Li 他
日本語で読む → - 論文外骨格制御ロボティクス
関節運動学を用いた下肢外骨格制御のための深層学習による体重分布推定
下肢外骨格の制御に必要な体重分布を、力センサーを使わずに関節角度の短時間データから深層学習でリアルタイム推定する手法を提案し、未学習の被験者にも汎化することを示した。
原題: Deep-Learning Estimation of Weight Distribution Using Joint Kinematics for Lower-Limb Exoskeleton Control ／ Clément Lhoste, Emek Barış Küçüktabak, Lorenzo Vianello 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
BBSEA：身体性エージェントのための脳と身体の同期による自律学習
大規模基盤モデルを「脳」、身体性エージェントを「体」と見なし、両者を同期させて人間の介入なしに未知環境で多様な物理タスクを自律的に学習する手法を提案した。
原題: BBSEA: An Exploration of Brain-Body Synchronization for Embodied Agents ／ Sizhe Yang, Qian Luo, Anumpam Pani 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 → - 論文群制御ロボティクス
異種群ロボットの進化における特化した集団行動の創発
表現型可塑性を持つシミュレーションロボット群を進化させ、サブグループ間の相互作用から特化した集団行動が創発することを示し、オンライン調節機構で性能と拡張性を向上させた。
原題: Emergence of specialized Collective Behaviors in Evolving Heterogeneous Swarms ／ Fuda van Diggelen, Matteo De Carlo, Nicolas Cambier 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
自動運転の経路計画のための改良RRT*
A*で大域経路を計画し、角度情報でサンプリングを制限する改良RRT*を組み合わせた二段階アルゴリズムを提案し、複雑な障害物環境での収束速度とノード数を改善した。
原題: Modified RRT* for Path Planning in Autonomous Driving ／ Sugirtha T, Pranav S, Nitin Benjamin Dasiah 他
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 → - 論文キャリブレーションロボティクス
低観測性環境における海底マッピングのためのレーザー・車両間外部キャリブレーション
海底マッピング用レーザーラインスキャナの車両に対する3D姿勢を、自然特徴を用いて推定する3つの新アルゴリズムを提案し、低観測性に対処する正則化を導入した。
原題: Laser-to-Vehicle Extrinsic Calibration in Low-Observability Scenarios for Subsea Mapping ／ Thomas Hitchcox, James Richard Forbes
日本語で読む → - 論文エッジコンピューティングロボティクス
Genie: コネクテッド自律ロボットのためのROSベースのスマートキャッシュ
ROS上で透過的にキャッシュを実現し、分散的にキャッシュを構築して3次元物体マップを生成することで、低遅延かつ高品質なデータを提供する手法を提案。
原題: Genie: Smart ROS-based Caching for Connected Autonomous Robots ／ Zexin Li, Soroush Bateni, Cong Liu
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 → - 論文農業ドローンロボティクス
ドローンによる農薬・肥料散布の応用に関するレビュー
農業におけるドローンを用いた農薬散布・肥料散布・圃場モニタリングの研究を概観し、ハードウェア・ソフトウェア構成や制御手法、応用例を整理したレビュー論文。
原題: Review on Application of Drone in Spraying Pesticides and Fertilizers ／ Sane Souvanhnakhoomman
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 → - 論文マニピュレーションロボティクス
RealDex：人間らしいロボット巧みな手の把持に向けて
人間の把持動作を多視点・マルチモーダル視覚データと共に収集したデータセットRealDexを構築し、マルチモーダル大規模言語モデルを活用した把持動作生成フレームワークを提案した。
原題: RealDex: Towards Human-like Grasping for Robotic Dexterous Hand ／ Yumeng Liu, Yaxun Yang, Youzhuo Wang 他
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 → - 論文身体スキーマ学習ロボティクス
全身の外受容・自己受容センサからのロボット身体スキーマ学習
機体に搭載したセンサの外受容・自己受容データのみから、ロボットが自身の身体構造（トポロジー）を機械学習で推定する手法を提案し、6種のシミュレーション機体と1台の実機で正しく構造を認識できることを示した。
原題: Robot Body Schema Learning from Full-body Extero/Proprioception Sensors ／ Shuo Jiang, Jinkun Zhang, Lawson Wong
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
把持リセット機構：把持試験を自動化する装置
把持実験環境を自動でリセットし、物体を固定位置・向きに再配置して大規模な把持データを人手なしで収集できる装置を開発し、1020回の把持データセットを公開した。
原題: The Grasp Reset Mechanism: An Automated Apparatus for Conducting Grasping Trials ／ Kyle DuFrene, Keegan Nave, Joshua Campbell 他
日本語で読む → - 論文マルチロボット協調ロボティクス
対話型言語モデルによる人間参加型マルチロボット協調
異なる能力を持つ複数のロボットが対話を通じて役割分担と経路を合意し、人間の助言を受けながら協調して清掃タスクを実行する分散型フレームワークを提案した。
原題: Conversational Language Models for Human-in-the-Loop Multi-Robot Coordination ／ William Hunt, Toby Godfrey, Mohammad D. Soorati
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
無人機群のための生成AI：課題・応用・機会
無人機群の制御や協調における課題に対し、生成AIの応用・課題・機会を包括的にサーベイした論文。
原題: Generative AI for Unmanned Vehicle Swarms: Challenges, Applications and Opportunities ／ Guangyuan Liu, Nguyen Van Huynh, Hongyang Du 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
置換不変ニューラルネットワークによるマルチエンティティロボット問題の解決
置換不変なニューラルネットワークと強化学習を用いて、複数のロボット・物体・目標を扱う分散制御を実現し、車輪脚型四足ロボットの実機実験で協調動作を検証した。
原題: Solving Multi-Entity Robotic Problems Using Permutation Invariant Neural Networks ／ Tianxu An, Joonho Lee, Marko Bjelonic 他
日本語で読む → - 論文関節物体認識画像認識
CAPT: Transformerを用いた単一点群からのカテゴリレベル関節推定
単一の点群から関節物体の関節パラメータと状態を推定するTransformerベースのエンドツーエンド手法を提案し、モーションロスと二重投票戦略で精度とロバスト性を向上させた。
原題: CAPT: Category-level Articulation Estimation from a Single Point Cloud Using Transformer ／ Lian Fu, Ryoichi Ishikawa, Yoshihiro Sato 他
日本語で読む → - 論文教育/LLMロボティクス
コーディングとロボティクス教育のための大規模言語モデル
ロボットプログラミング教育における大規模言語モデルの活用を検討し、主要モデルを従来のコーディングとブロック図を含むロボットコード生成で評価した。GPT-4Vが全テストで優位だったが、ブロック図画像の生成は苦手だった。
原題: LLMs for Coding and Robotics Education ／ Peng Shu, Huaqin Zhao, Hanqi Jiang 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 →