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: 2024/1/1 ／ 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 →- 論文群制御ロボティクス
衝突回避を伴う協調的周期カバレッジ
複数の移動エージェントが関心点を周期的に訪問してカバレッジ作業を行う問題に対し、経路計画・カバレッジ時間最適化・衝突回避スケジューリングの3段階で解く手法を提案し、移動インダクタを備えた誘導加熱調理器で実機検証した。
原題: Cooperative Periodic Coverage With Collision Avoidance ／ José Manuel Palacios-Gasós, Eduardo Montijano, Carlos Sagüés 他
日本語で読む → - 論文水中ロボット/強化学習/物体追跡ロボティクス
6自由度水中ロボットにおけるRLベース制御とPID制御の比較：ハイブリッド水中物体追跡
水中物体追跡タスクにおいて、従来のPID制御の代わりに集中型DQN制御器を用いる手法を提案し、Unityシミュレータでその有効性を検証した。
原題: A comparison of RL-based and PID controllers for 6-DOF swimming robots: hybrid underwater object tracking ／ Faraz Lotfi, Khalil Virji, Nicholas Dudek 他
日本語で読む → - 論文VLAcs.SE
LangProp: 大規模言語モデルによるコード最適化フレームワークの自動運転への応用
LLMが生成したコードをデータと指標に基づいて反復的に評価・改善するフレームワークを提案し、自動運転を含む複数タスクで有効性を示した。
原題: LangProp: A code optimization framework using Large Language Models applied to driving ／ Shu Ishida, Gianluca Corrado, George Fedoseev 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
機械学習によるサッカーシミュレーション2Dでのドリブル・パス・マーク動作の改善
RoboCup 2Dサッカーシミュレーションの優勝チームCYRUSの戦略を改良し、機械学習を用いてドリブル・パス予測・マーク判断の機能を強化した論文。
原題: Improving Dribbling, Passing, and Marking Actions in Soccer Simulation 2D Games Using Machine Learning ／ Nader Zare, Omid Amini, Aref Sayareh 他
日本語で読む → - 論文水中ロボットロボティクス
Modularis: 自律システムの迅速な開発と検証のためのモジュール型水中ロボット
安価でカスタマイズ可能なオープンソースのモジュール型水中ロボット「Modularis」を提案し、知覚・計画・制御アルゴリズムのテストを迅速化する。
原題: Modularis: Modular Underwater Robot for Rapid Development and Validation of Autonomous Systems ／ Baker Herrin, Victoria Close, Nathan Berner 他
日本語で読む → - 論文位置推定画像認識
カメラ位置推定のための改良されたシーンランドマーク検出
シーンランドマーク検出によるカメラ位置推定の精度を、ランドマークの分割学習と密な再構成によるラベル改善、およびメモリ効率の良いアーキテクチャで向上させた研究。
原題: Improved Scene Landmark Detection for Camera Localization ／ Tien Do, Sudipta N. Sinha
日本語で読む → - 論文遠隔操作ロボティクス
ANAアバターXPRIZEコンテストの分析と展望
遠隔操作アバターのコンテスト「ANA Avatar XPRIZE」を技術・審査・運営の観点から分析し、テレロボティクス技術と審査結果の関連を調査した論文。
原題: Analysis and Perspectives on the ANA Avatar XPRIZE Competition ／ Kris Hauser, Eleanor Watson, Joonbum Bae 他
日本語で読む → - 論文安全強化学習機械学習
不確かなコンテキスト下での安全な強化学習
コンテキスト変数を直接測定できない場合でも、多クラス分類の頻度論的保証を用いてコンテキストを推定し、安全な学習を実現する手法を提案した。
原題: Safe reinforcement learning in uncertain contexts ／ Dominik Baumann, Thomas B. Schön
日本語で読む → - 論文ビジュアルサーボ/リーチングロボティクス
単眼視からのエンドツーエンド多物体ロボットリーチング
単眼RGB画像と関節角度から制御候補を生成し、制御リアプノフ関数で最適候補を選ぶ軽量FCNにより、複数の類似物体が混在する場面でもリアルタイムにリーチング・把持を実現した。
原題: End-to-end Multi-Instance Robotic Reaching from Monocular Vision ／ Zheyu Zhuang, Xin Yu, Robert Mahony
日本語で読む → - 論文ドローン撮影ロボティクス
CineMPC: ズーム・フォーカス・姿勢・構図を統合した完全自律ドローン撮影システム
ドローンのカメラ内部パラメータ（ズーム・フォーカス）も制御ループに組み込み、ユーザ指定の美的要件を満たす撮影軌道をMPCで最適化する自律撮影システムを提案。
原題: CineMPC: A Fully Autonomous Drone Cinematography System Incorporating Zoom, Focus, Pose, and Scene Composition ／ Pablo Pueyo, Juan Dendarieta, Eduardo Montijano 他
日本語で読む → - 論文SLAM画像認識
DDN-SLAM: 動的環境に対応したリアルタイム高密度ニューラル暗黙SLAM
動的環境での追跡ドリフトとマッピング誤差を解決するため、セマンティック特徴と混合ガウス分布を組み合わせたリアルタイム高密度ニューラル暗黙SLAMを提案し、動的データセットで追跡精度を平均90%改善した。
原題: DDN-SLAM: Real-time Dense Dynamic Neural Implicit SLAM ／ Mingrui Li, Yiming Zhou, Guangan Jiang 他
日本語で読む → - 論文HRIロボティクス
災害対応・救助活動におけるロボットシステムの低利用率に影響を与えるHRIの課題
災害対応や救助活動でロボットがほとんど使われない原因を、人間とロボットの相互作用（HRI）の課題に焦点を当てて分析した論文。
原題: HRI Challenges Influencing Low Usage of Robotic Systems in Disaster Response and Rescue Operations ／ Shahinul Hoque, Farhin Farhad Riya, Jinyuan Sun
日本語で読む → - 論文強化学習/環境モニタリング機械学習
強化学習でドローンの温室効果ガスフラックス推定を改善
ドローンによる温室効果ガスフラックスの推定において、強化学習でサンプリング戦略を最適化し、情報利得に基づく報酬関数が有効であることを示した。
原題: Using reinforcement learning to improve drone-based inference of greenhouse gas fluxes ／ Alouette van Hove, Kristoffer Aalstad, Norbert Pirk
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
経路品質を考慮した集中型と分離型の双腕マニピュレーション計画
双腕ロボットの協調動作計画において、集中型と分離型の手法を比較し、MoveIt!のような標準的なパイプラインでは集中型が計算時間とロバスト性で優れることを示した。また、障害物回避を考慮しつつエンドエフェクタの回転運動を最小化する最適化手法を提案し、分離型手法に統合することで高品質な経路を1秒未満で計画可能にした。
原題: Centralized vs. Decoupled Dual-Arm Planning Taking into Account Path Quality ／ Jonas Wittmann, Franziska Ochsenfarth, Valentin Sonneville 他
日本語で読む → - 論文sim2real機械学習
実世界シーンへの顔インタラクショングラフネットワークのスケーリング
グラフネットワークベースの学習型シミュレータを実世界シーンに適用するため、メモリ効率を大幅に改善し、編集可能なNeRFによる知覚インターフェースを導入した。
原題: Scaling Face Interaction Graph Networks to Real World Scenes ／ Tatiana Lopez-Guevara, Yulia Rubanova, William F. Whitney 他
日本語で読む → - 論文海洋ロボティクスロボティクス
自律型水中航走体のための遠隔操作可能なモジュラー式放出機構の設計と開発
自律型水上艇から自律型水中航走体を自動で放出するための遠隔操作可能なモジュラー式放出装置を開発し、ベンチテストと実水域テストで有効性を検証した。
原題: Design and Development of a Remotely-enabled Modular Release Mechanism for Autonomous Underwater Vehicles ／ Demetrious T. Kutzke, Gustavo E. Miranda López, Robert J. Herman 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
太陽電池式ローバによる月の永久影領域探査のための安全なミッションレベル経路計画
太陽電池式ローバがランダムな故障の影響を受ける状況で、ミッション失敗確率の上限を守りつつ、できるだけ多くの科学的関心地点を訪問する方策を求める確率制約付きミッションレベル計画問題を定式化し、既存の経路計画と確率到達可能性解析を組み合わせて計算可能にした。
原題: Safe Mission-Level Path Planning for Exploration of Lunar Shadowed Regions by a Solar-Powered Rover ／ Olivier Lamarre, Shantanu Malhotra, Jonathan Kelly
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
曲率を連続的に自己制御できるソフト連続体ロボット
微粒子のグラニュラージャミングによる可変剛性の成長スパインを用いて、セグメント単位で曲率を連続的かつ自己制御できるソフト連続体ロボットを開発し、モデル化・実験・果物把持への応用を示した。
原題: A Soft Continuum Robot with Self-Controllable Variable Curvature ／ Xinran Wang, Qiujie Lu, Dongmyoung Lee 他
日本語で読む → - 論文歩行者軌道予測画像認識
知識認識グラフトランスフォーマーによる歩行者軌道予測
データセット間の環境・状況の違いを考慮し、自己注意機構とドメイン適応を組み合わせたグラフトランスフォーマーで歩行者軌道予測の汎化性能を向上させた研究。
原題: Knowledge-aware Graph Transformer for Pedestrian Trajectory Prediction ／ Yu Liu, Yuexin Zhang, Kunming Li 他
日本語で読む → - 論文3D再構成ロボティクス
物理的プライアで強化したイベントベース3D再構成
イベントカメラのデータに運動・幾何・密度の物理的プライアを課すことでNeRFを効率的に学習し、3D再構成を高精度化する手法を提案し、大規模データセットも構築した。
原題: Physical Priors Augmented Event-Based 3D Reconstruction ／ Jiaxu Wang, Junhao He, Ziyi Zhang 他
日本語で読む → - 論文介護ロボティクスロボティクス
RABBIT: マルチモーダル知覚と統合コンプライアンスを備えたロボット支援入浴システム
RABBITは、マルチモーダル知覚とソフト・ハード両面のコンプライアンスを組み合わせ、安全で快適な身体洗浄を実現するロボット支援ベッド入浴システムである。
原題: RABBIT: A Robot-Assisted Bed Bathing System with Multimodal Perception and Integrated Compliance ／ Rishabh Madan, Skyler Valdez, David Kim 他
日本語で読む → - 論文MPC/自律走行math.OC
自律レース向けの本質的にロバストな準最適MPCと随時実行可能SQP
実行可能な中間解を生成するSQPを用いた非厳密MPCにより、任意の反復で停止しても再帰的実行可能性を保ちながら、外乱に対して本質的にロバストな自律ミニチュアレース制御を実現した。
原題: Inherently robust suboptimal MPC for autonomous racing with anytime feasible SQP ／ Logan Numerow, Andrea Zanelli, Andrea Carron 他
日本語で読む → - 論文模倣学習/協調操作ロボティクス
位相非依存の動的運動プリミティブ：人間-ロボット協調操作と時間最適計画への応用
軌道の幾何情報と時間情報を完全に分離するGeometric DMPを提案し、時間最適化と人間参加型協調操作に応用した。
原題: Phase-Independent Dynamic Movement Primitives With Applications to Human-Robot Co-manipulation and Time Optimal Planning ／ Giovanni Braglia, Davide Tebaldi, Luigi Biagiotti
日本語で読む → - 論文モバイルマニピュレーションロボティクス
実環境でのモバイルマニピュレーション：指標駆動型アプローチ
カスタムロボットと知覚・計画アルゴリズムからなる汎用モバイルマニピュレーションシステムを構築し、実際のスーパーでの買い物シナリオで18ヶ月にわたる6回のフィールドテストを実施。ログから性能指標を導出し、システムを継続的に改善した。
原題: Demonstrating Mobile Manipulation in the Wild: A Metrics-Driven Approach ／ Max Bajracharya, James Borders, Richard Cheng 他
日本語で読む → - 論文sim2real画像認識
氷衛星表面シミュレーションとステレオ深度推定によるサンプリング自律化
氷衛星の着陸機サンプリング自律化に向け、多様なステレオデータセットを生成するGUISSフレームワークを提案し、従来手法と深層学習によるステレオマッチングの深度推定性能を評価した。
原題: Icy Moon Surface Simulation and Stereo Depth Estimation for Sampling Autonomy ／ Ramchander Bhaskara, Georgios Georgakis, Jeremy Nash 他
日本語で読む → - 論文顕著物体検出画像認識
LF Tracy: ライトフィールドカメラにおける顕著物体検出のための統合シングルパイプライン手法
ライトフィールド画像の顕著物体検出において、シングルパイプラインのエンコーダと効率的な情報集約モジュール、およびMixLDというデータ拡張戦略を提案し、大規模PKUデータセットで従来手法を23%上回る性能を達成した。
原題: LF Tracy: A Unified Single-Pipeline Approach for Salient Object Detection in Light Field Cameras ／ Fei Teng, Jiaming Zhang, Jiawei Liu 他
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクス/BMIロボティクス
運動想起脳信号とインピーダンス制御によるソフトロボットの誘導
3チャンネルのEEG運動想起でソフトロボットのエンドエフェクタをリアルタイムに動かすため、仮想アトラクタと新しい直交インピーダンス制御を組み合わせた手法を提案し、セットポイント到達タスクで評価した。
原題: Guiding Soft Robots with Motor-Imagery Brain Signals and Impedance Control ／ Maximilian Stölzle, Sonal Santosh Baberwal, Daniela Rus 他
日本語で読む → - 論文LiDARオドメトリロボティクス
ボクセルベースLiDARスキャンマッチングにおける視点誤差の特性評価
LiDARスキャンマッチングの精度を制限する視点誤差を、円柱と二面コーナーについて解析的にモデル化し、車両移動に伴う誤差の蓄積を分析した。
原題: Characterizing Perspective Error in Voxel-Based Lidar Scan Matching ／ Jason Rife, Matthew McDermott
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
河川に沿ったUAVの視覚駆動自律飛行のための強化学習と模倣学習の相乗的統合
河川環境を模したUnityシミュレータ上で、強化学習と模倣学習を相互に強化し合う枠組みを提案し、UAVの視覚ベース航法ポリシーを効率的に学習できることを示した。
原題: Synergistic Reinforcement and Imitation Learning for Vision-driven Autonomous Flight of UAV Along River ／ Zihan Wang, Jianwen Li, Nina Mahmoudian
日本語で読む → - 論文モデルベースRL機械学習
MOTO: モデルベースロボット学習のためのオフライン事前学習とオンライン微調整
高次元観測下でのロボットタスクに向け、オフライン事前学習とオンライン微調整を組み合わせたモデルベース強化学習手法MOTOを提案し、画像入力のみでMetaWorldとFranka Kitchenを解いた。
原題: MOTO: Offline Pre-training to Online Fine-tuning for Model-based Robot Learning ／ Rafael Rafailov, Kyle Hatch, Victor Kolev 他
日本語で読む →