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 →- 論文動作予測ロボティクス
リカレントニューラルネットワークで強化した無香料カルマンフィルタによる人間の動作予測
人間の腕の力学モデルとRNNを組み合わせ、将来の筋力と動作を予測して無香料カルマンフィルタの入力とし、不確かさに応じてノイズを適応調整することで製造現場での人間動作予測精度を高めた研究。
原題: A Recurrent Neural Network Enhanced Unscented Kalman Filter for Human Motion Prediction ／ Wansong Liu, Sibo Tian, Boyi Hu 他
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 → - 論文物体検出画像認識
空中収穫のための低電力デバイス向け高速検出器
低電力組み込みデバイス上で動作する、後処理不要の単段階物体検出器FFDを提案し、空中収穫タスクで高速かつ高精度を実現した。
原題: High-Speed Detector For Low-Powered Devices In Aerial Grasping ／ Ashish Kumar, Laxmidhar Behera
日本語で読む → - 論文ビジュアルオドメトリロボティクス
AsynEVO: 純イベントストリームのための非同期イベント駆動型ビジュアルオドメトリ
イベントカメラの純粋なイベントストリームから、スパースガウス過程回帰を用いて非同期に自己位置・姿勢を推定するビジュアルオドメトリ手法を提案。
原題: AsynEVO: Asynchronous Event-Driven Visual Odometry for Pure Event Streams ／ Zhixiang Wang, Xudong Li, Yizhai 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
押し・把持・投擲の相乗効果を活用した混雑環境での物体操作
強化学習により、押して対象物を分離し、把持し、カゴへ投げ入れる一連の動作を連携させ、混雑環境での物体操作成功率80%以上を実現した研究。
原題: Harnessing the Synergy between Pushing, Grasping, and Throwing to Enhance Object Manipulation in Cluttered Scenarios ／ Hamidreza Kasaei, Mohammadreza Kasaei
日本語で読む → - 論文状態推定stat.ML
非線形システムのための閉形式フィルタリング
ガウスPSDモデルを用いて非線形システムのベイズフィルタリングを閉形式で効率的に行う手法を提案し、理論的な保証を与えた。
原題: Closed-form Filtering for Non-linear Systems ／ Théophile Cantelobre, Carlo Ciliberto, Benjamin Guedj 他
日本語で読む → - 論文社会的支援ロボットロボティクス
LLM搭載の社会的支援ロボットは認知行動療法を安全かつ効果的に提供できるか：大学生を対象とした検討
LLMを活用した社会的支援ロボットが自宅での認知行動療法を導くシステムを開発し、大学生38名を対象に15日間の比較実験を行ったところ、ロボット条件はチャットボット条件より心理的苦痛の軽減とセッション直後の不安低減に優れる可能性が示された。
原題: Can an LLM-Powered Socially Assistive Robot Effectively and Safely Deliver Cognitive Behavioral Therapy? A Study With University Students ／ Mina J. Kian, Mingyu Zong, Katrin Fischer 他
日本語で読む → - 論文自動運転/強化学習ロボティクス
パラメータ化ソフトアクター・クリティックによるハイブリッド行動空間での裁量的車線変更の意思決定と制御
自動運転の車線変更において、離散的な車線変更決定と連続的な縦方向加速度を同時に出力するパラメータ化ソフトアクター・クリティック（PASAC）を提案し、モデル予測制御（MPC）と性能を比較した。同一の報酬・コスト関数と交通流の下で、両手法とも衝突率0%を達成し、PASACは平均報酬・コストと車速でMPCに匹敵する性能を示した。
原題: Discretionary Lane-Change Decision and Control via Parameterized Soft Actor-Critic for Hybrid Action Space ／ Yuan Lin, Xiao Liu, Zishun Zheng
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
AGILE: 要素分解から学習するアプローチベース把持推論
物体を主要部品に分解し、グリッパの接近方向に応じて最適な把持を検出する深層学習手法を提案し、シミュレーションで未見物体78%の把持成功率を達成した。
原題: AGILE: Approach-based Grasp Inference Learned from Element Decomposition ／ MohammadHossein Koosheshi, Hamed Hosseini, Mehdi Tale Masouleh 他
日本語で読む → - 論文SLAM画像認識
NeRFと3DガウシアンスプラッティングがSLAMをどう変えるか：サーベイ
NeRFや3Dガウシアンスプラッティングを用いた最新のSLAM研究を、背景・発展経緯・強み・限界まで初めて包括的にまとめたサーベイ論文。
原題: How NeRFs and 3D Gaussian Splatting are Reshaping SLAM: a Survey ／ Fabio Tosi, Youmin Zhang, Ziren Gong 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
LLM/VLM制御ロボティクスの脆弱性
LLMやVLMで制御されるロボットが入力のわずかな変化に弱く、タスク成功率が最大22.2%低下することを実験で示した研究。
原題: On the Vulnerability of LLM/VLM-Controlled Robotics ／ Xiyang Wu, Souradip Chakraborty, Ruiqi Xian 他
日本語で読む → - 論文リハビリテーション/固有感覚ロボティクス
脳卒中後の足関節固有感覚と歩行速度の弱い関係：ロボット評価による検討
脳卒中患者39名を対象にロボットで足関節の固有感覚を評価し、歩行速度との関係を調べたところ、固有感覚の障害は高頻度にみられたが歩行速度との相関は弱かった。
原題: The weak relationship between ankle proprioception and gait speed after stroke a robotic assessment study ／ Christopher A. Johnson, Piyashi Biswas, Rubi Tapia 他
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
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 → - 論文移動マニピュレーションロボティクス
人間の全身移動操作スキルを移動マニピュレータへ転移する学習と最適化の統合フレームワーク
人間の移動と操作を滑らかに切り替える全身動作を視覚システムで計測し、手首と骨盤の軌道をカーネル化運動プリミティブで学習して階層型二次計画制御に渡すことで、移動マニピュレータに転移する枠組みを提案した。
原題: A Combined Learning and Optimization Framework to Transfer Human Whole-body Loco-manipulation Skills to Mobile Manipulators ／ Jianzhuang Zhao, Francesco Tassi, Yanlong Huang 他
日本語で読む → - 論文デジタルツインロボティクス
統合センシング・通信・ロボティクスのためのデジタルツインプラットフォーム
屋内環境におけるセンシング・通信・ロボティクスを統合するデジタルツインフレームワークを構築し、実センサーとの連携や環境変化に応じた更新を可能にした。実験で屋内位置推定の実現可能性と精度を検証した。
原題: A Digital Twinning Platform for Integrated Sensing, Communications and Robotics ／ Vlad C. Andrei, Xinyang Li, Maresa Fees 他
日本語で読む → - 論文自動運転機械学習
自動運転における基盤モデルに関するサーベイ
自動運転分野における基盤モデルの活用を40本以上の論文を通じて整理し、LLM・視覚基盤モデル・マルチモーダルモデルの役割と課題、今後の研究方向をまとめたサーベイ。
原題: A Survey for Foundation Models in Autonomous Driving ／ Haoxiang Gao, Zhongruo Wang, Yaqian Li 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
RL-VLM-F: 視覚言語基盤モデルのフィードバックによる強化学習
タスクのテキスト説明とエージェントの視覚観測のみから、視覚言語基盤モデルに画像ペアの選好を問い合わせて報酬関数を自動生成し、人間の監督なしに様々なタスクを学習する手法を提案。
原題: RL-VLM-F: Reinforcement Learning from Vision Language Foundation Model Feedback ／ Yufei Wang, Zhanyi Sun, Jesse Zhang 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
LINGO-Space: 言語条件付き空間の漸進的グラウンディング
言語指示が指す空間を確率的に推定し、追加の指示に応じて逐次更新する手法を提案し、卓上操作や四足歩行ロボットのナビゲーションで有効性を示した。
原題: LINGO-Space: Language-Conditioned Incremental Grounding for Space ／ Dohyun Kim, Nayoung Oh, Deokmin Hwang 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
ドアと引き出しのリセット機構：テストとデータ収集のための自動化メカニズム
ドアや引き出しを開けるロボット操作の実世界テストとデータ収集を自動化する低コストでセンサ付きの装置（DORMとDWRM）を開発し、600以上の把持データセットを提供した。
原題: The Door and Drawer Reset Mechanisms: Automated Mechanisms for Testing and Data Collection ／ Kyle DuFrene, Luke Strohbehn, Keegan Nave 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
四足ロボットのための高ダイナミック動作の学習
動物の動作データから四足ロボットがスプリントやジャンプ、急旋回などの高ダイナミックな動きを学習し、棒を使った人間とのインタラクションで動作を切り替えられるようにした研究。
原題: Learning Highly Dynamic Behaviors for Quadrupedal Robots ／ Chong Zhang, Jiapeng Sheng, Tingguang Li 他
日本語で読む → - 論文軌道計画ロボティクス
ニューラル軌道モデル：軌道生成のための暗黙的ニューラル軌道表現
単一・複数エージェントの軌道計画を暗黙的ニューラル表現へのクエリ問題として再定式化し、GPUでサブミリ秒の高速生成と衝突回避を実現した。
原題: Neural Trajectory Model: Implicit Neural Trajectory Representation for Trajectories Generation ／ Zihan Yu, Yuqing Tang
日本語で読む → - 論文軌道予測ロボティクス
自動運転車の軌道予測におけるロバスト性に関するサーベイ
自動運転の軌道予測モデルのロバスト性評価・改善手法を、データ分割・摂動・アーキテクチャ変更・学習後調整の観点から整理したサーベイ論文。
原題: A survey on robustness in trajectory prediction for autonomous vehicles ／ Jeroen Hagenus, Frederik Baymler Mathiesen, Julian F. Schumann 他
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 → - 論文経路計画ロボティクス
複数アッカーマン車型ロボットのための分散型生涯経路計画
連続空間で動作する複数の車型ロボットが、生涯にわたり新しいタスクを継続的に処理するための、高性能な集中型・分散型経路計画手法を提案し、シミュレーションと実機で有効性を確認した。
原題: Decentralized Lifelong Path Planning for Multiple Ackerman Car-Like Robots ／ Teng Guo, Jingjin Yu
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
習うより慣れろ：スキルパラメータ方策を学習するための計画
ロボットがパラメータ化されたスキル群を自律的に練習し、環境に適応したパラメータ選択方策を効率的に学習する手法を提案。
原題: Practice Makes Perfect: Planning to Learn Skill Parameter Policies ／ Nishanth Kumar, Tom Silver, Willie McClinton 他
日本語で読む → - 論文触覚画像認識
接触下の変形予測のための物理エンコードグラフニューラルネットワーク
剛体メッシュと変形可能なメッシュの接触・外力下での動的変形を、物理情報を組み込んだグラフニューラルネットワークとクロスアテンションで予測する手法を提案した論文。
原題: Physics-Encoded Graph Neural Networks for Deformation Prediction under Contact ／ Mahdi Saleh, Michael Sommersperger, Nassir Navab 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
実環境に即した海上捜索救助ミッションに向けたUAV経路計画アルゴリズムの評価
海上捜索救助におけるUAVの経路計画フレームワークを構築し、米国沿岸警備隊が実務で用いる手法を含む複数の戦略を比較評価するとともに、計算負荷の高い高精度アルゴリズムと実環境向け軽量戦略のギャップを埋める新手法を提案した。
原題: Evaluating UAV Path Planning Algorithms for Realistic Maritime Search and Rescue Missions ／ Martin Messmer, Andreas Zell
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
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