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 →- 論文位置推定・軌道予測ロボティクス
マルチカメラとファクターグラフ・人間姿勢を用いた非同期ボール位置推定と軌道予測
複数カメラとファクターグラフを組み合わせてテニスボールの3D位置をリアルタイム・非同期に推定し、人間の姿勢からスピン事前分布を予測して軌道予測精度を向上させた研究。
原題: Multi-Camera Asynchronous Ball Localization and Trajectory Prediction with Factor Graphs and Human Poses ／ Qingyu Xiao, Zulfiqar Zaidi, Matthew Gombolay
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
ARGoS向けCrazyflieドローンのプラグイン
群ロボットシミュレータARGoSにCrazyflieドローンのモデルを追加するオープンソースプラグインを開発し、実機データと比較して精度を検証した。
原題: An ARGoS plug-in for the Crazyflie drone ／ Daniel H. Stolfi, Grégoire Danoy
日本語で読む → - 論文歩行・ホッピングロボティクス
非線形剛性が実現する直立胴体を持つ片脚ロボットの受動的動的ホッピング
胴体と脚の質量・股関節オフセットを考慮した片脚ホッパーモデルにおいて、股関節バネを非線形にすることで受動的リミットサイクルが存在することを初めて示した。
原題: Nonlinear stiffness allows passive dynamic hopping for one-legged robots with an upright trunk ／ Dennis Ossadnik, Elisabeth Jensen, Sami Haddadin
日本語で読む → - 論文医療ロボティクスロボティクス
ロボット超音波イメージングにおける機械学習：課題と展望
ロボット超音波撮像システムへの機械学習導入の最近の動向をレビューし、自律的な動作推論手法や医療データ不足などの実践的課題、今後の研究方向を整理したサーベイ論文。
原題: Machine Learning in Robotic Ultrasound Imaging: Challenges and Perspectives ／ Yuan Bi, Zhongliang Jiang, Felix Duelmer 他
日本語で読む → - 論文状態推定ロボティクス
チェビシェフ補間を活用したロボット状態推定のための群論的指標
SE_2(3)リー群に基づき、状態推定の線速度を考慮した新しい評価指標を提案し、チェビシェフ補間で真値速度を高精度に推定する手法を開発した。
原題: A Group Theoretic Metric for Robot State Estimation Leveraging Chebyshev Interpolation ／ Varun Agrawal, Frank Dellaert
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VLA画像認識
SpatialVLM：視覚言語モデルに空間推論能力を与える
200億規模の3D空間VQAデータを自動生成し、それを用いて視覚言語モデルを学習することで、距離や大きさの定量的な空間推論能力を大幅に向上させた研究。
原題: SpatialVLM: Endowing Vision-Language Models with Spatial Reasoning Capabilities ／ Boyuan Chen, Zhuo Xu, Sean Kirmani 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
ロボティクスにおける大規模言語モデル：機会・課題・展望
LLMとマルチモーダルLLMのロボットタスクへの統合を概観し、GPT-4Vを用いた身体性タスク計画フレームワークを提案・評価したサーベイ論文。
原題: Large Language Models for Robotics: Opportunities, Challenges, and Perspectives ／ Jiaqi Wang, Zihao Wu, Yiwei Li 他
日本語で読む → - 論文3D視覚言語画像認識
SceneVerse: 3D視覚言語学習の大規模化による接地されたシーン理解
68Kの3D屋内シーンと250万の視覚言語ペアからなる初の100万規模データセットSceneVerseを構築し、統一事前学習フレームワークGPSで3D視覚言語接地のSOTAを達成した。
原題: SceneVerse: Scaling 3D Vision-Language Learning for Grounded Scene Understanding ／ Baoxiong Jia, Yixin Chen, Huangyue Yu 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
Cesium Tilesを用いた高リアリズムシミュレーションと仮想・実環境におけるSLAM結果の比較
AirSim・Unreal Engine・Cesiumプラグインで実環境のデジタルツインを構築し、実飛行とシミュレーション飛行のDSOマッピング結果を比較して、仮想環境が実環境のアルゴリズム結果を高精度に予測できることを示した。
原題: Cesium Tiles for High-realism Simulation and Comparing SLAM Results in Corresponding Virtual and Real-world Environments ／ Chris Beam, Jincheng Zhang, Nicholas Kakavitsas 他
日本語で読む → - 論文HRIHCI
バーチャルリアリティにおけるジェスチャ認識の評価
VRシミュレーションでジェスチャデータを生成し、地上ロボット向けの標準ジェスチャを提案することで、HRIにおけるデータ生成と標準化の課題に取り組んだ予備研究。
原題: Evaluating Gesture Recognition in Virtual Reality ／ Sandeep Reddy Sabbella, Sara Kaszuba, Francesco Leotta 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
平滑化とマッピングへのラグランジュ・ニュートン法
移動ロボットの平滑化とマッピング問題にラグランジュ・ニュートン法を適用し、姿勢の角度成分をラグランジュ制約で扱う手法を提案。オドメトリや視覚ホーミングの測定に基づく式を導出し、清掃ロボットの例で有効性を示した。
原題: A Lagrange-Newton Approach to Smoothing-and-Mapping ／ Ralf Möller
日本語で読む → - 論文自律走行ロボティクス
トレーラートラックのラウンドアバウト自律走行
CARLA上でトレーラートラックのモデルとラウンドアバウト環境を構築し、Twin-Q Soft Actor-Criticで準エンドツーエンドの自律走行モデルを学習、73%の成功率を達成した。
原題: Autonomous Navigation of Tractor-Trailer Vehicles through Roundabout Intersections ／ Daniel Attard, Josef Bajada
日本語で読む → - 論文医療ロボティクスロボティクス
エッジコンピューティングによる人とロボットの認知融合：自閉症スペクトラム障害セラピーにおける医療ケーススタディ
エッジ認知コンピューティングの枠組みで、専門家と支援ロボットが協働し、自閉症児の遠隔診断や症状モニタリング、緊急警告、セラピー変更をシームレスに行うアーキテクチャを提案した。
原題: Edge Computing based Human-Robot Cognitive Fusion: A Medical Case Study in the Autism Spectrum Disorder Therapy ／ Qin Yang
日本語で読む → - 論文自動運転/エンドツーエンド計画ロボティクス
産業界と学界における自動運転のエンドツーエンド計画：2022-2023
2022〜2023年に産業界と学界で報告された自動運転のエンドツーエンド計画手法（Tesla FSD V12、Momenta、Horizon Robotics、Motional、Woven Planet、Nvidiaなど）を簡潔にレビューした入門的サーベイ。
原題: End-To-End Planning of Autonomous Driving in Industry and Academia: 2022-2023 ／ Gongjin Lan, Qi Hao
日本語で読む → - 論文自律探索ロボティクス
探索から成長する：基盤モデルに基づくロボットの自己探索フレームワーク
基盤モデルを活用し、人間の介入なしにロボットが自らタスクを生成して環境を探索・学習するフレームワークGExpを提案した論文。
原題: Growing from Exploration: A self-exploring framework for robots based on foundation models ／ Shoujie Li, Ran Yu, Tong Wu 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
異種ロボット群による断続的接続維持
速度と通信半径が異なるロボット群が1次元サイクル上で前後移動し、出会い時にデータ交換して領域を分担、各地点を周期的に訪問してネットワークを断続的に接続する分散手法を提案。
原題: Intermittent Connectivity Maintenance With Heterogeneous Robots ／ Rosario Aragues, Dimos V. Dimarogonas, Pablo Guallar 他
日本語で読む → - 論文協調SLAMロボティクス
Multi S-Graphs: 効率的な分散型意味関係協調SLAM
複数ロボットが高レベルな意味関係情報を共有し、通信量を抑えつつ協調地図生成と自己位置推定を行う分散型CSLAMシステムを提案。
原題: Multi S-Graphs: An Efficient Distributed Semantic-Relational Collaborative SLAM ／ Miguel Fernandez-Cortizas, Hriday Bavle, David Perez-Saura 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
ネットワーク化された飛行エージェント群による協調的リcedingホライズン3D被覆制御
複数の自律飛行ロボットが協力して3D物体の表面全体を撮影・被覆するための、再cedingホライズン型の被覆制御手法を提案。視認性制約を混合整数最適化に組み込み、将来の状態を考慮した被覆軌道を生成する。
原題: Cooperative Receding Horizon 3D Coverage Control with a Team of Networked Aerial Agents ／ Savvas Papaioannou, Panayiotis Kolios, Theocharis Theocharides 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
未知の紐を用いたロボットアームによるキャスティング操作
ロボットアームが周囲にある未知の紐を拾い上げ、その動きをシミュレーションと実機実験からパラメータ推定することで、紐を遠くの目標へ投げ届かせるキャスティング操作を実現した。
原題: Casting manipulation of unknown string by robot arm ／ Kenta Tabata, Hiroaki Seki, Tokuo Tsuji 他
日本語で読む → - 論文力制御/手術ロボットロボティクス
手技を超えて：ロボット支援頭蓋底手術の安全性向上のための状況認識型力制御
ロボット支援頭蓋底ドリリングにおいて、デジタルツインから得た状況情報を活用して不要な高力を抑制する力制御手法を提案し、初期実験で有効性を示した。
原題: Beyond the Manual Touch: Situational-aware Force Control for Increased Safety in Robot-assisted Skullbase Surgery ／ Hisashi Ishida, Deepa Galaiya, Nimesh Nagururu 他
日本語で読む → - 論文ロボットビジョンロボティクス
実世界におけるロボットビジョンの開発と適応：扉検出の課題
フォトリアルなシミュレーションでロボット視点のデータセットを合成し、深層学習モデルを訓練して扉検出を行い、実環境への適応と性能向上を検証した。
原題: Development and Adaptation of Robotic Vision in the Real-World: the Challenge of Door Detection ／ Michele Antonazzi, Matteo Luperto, N. Alberto Borghese 他
日本語で読む → - 論文自動運転テストcs.SE
自動運転のSOTIFコーナーケース発見のための第一原理ベース3D仮想シミュレーションテスト
LiDARの後方散乱や減衰を考慮した第一原理ベースのセンサ・環境モデルをCARLAに統合し、悪天候関連のコーナーケースを発見するとともに、メタヒューリスティック探索で効率的に特定する手法を提案した。
原題: First-principles Based 3D Virtual Simulation Testing for Discovering SOTIF Corner Cases of Autonomous Driving ／ Lehang Li, Haokuan Wu, Botao Yao 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
スマート吸盤のためのデータ駆動型触覚探索の初期分析
吸盤の触覚信号を用いて、モデルベース手法とデータ駆動型手法を比較し、把持成功のための横方向の位置調整方向の推定精度を検証した。
原題: Initial Analysis of Data-Driven Haptic Search for the Smart Suction Cup ／ Jungpyo Lee, Sebastian D. Lee, Tae Myung Huh 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
LPAC: 知覚・行動・通信ループの学習によるカバレッジ制御
CNNで知覚、GNNで通信、MLPで行動を計算する学習可能な分散型アーキテクチャを提案し、ロボット群によるカバレッジ制御で従来手法を上回る性能と汎化性を示した。
原題: LPAC: Learnable Perception-Action-Communication Loops with Applications to Coverage Control ／ Saurav Agarwal, Ramya Muthukrishnan, Walker Gosrich 他
日本語で読む → - 論文ビジュアルオドメトリ/イベントカメラロボティクス
挑戦的な環境下でのイベントカメラによるクロスモーダル半密6自由度トラッキング
イベントカメラと半密な深度マップを組み合わせ、幾何学的な3D-2D位置合わせにより、低照度や激しい動きでも高精度な6自由度トラッキングを実現する手法を提案。
原題: Cross-Modal Semi-Dense 6-DoF Tracking of an Event Camera in Challenging Conditions ／ Yi-Fan Zuo, Wanting Xu, Xia Wang 他
日本語で読む → - 論文3D再構成eess.IV
LiDARによる高密度3D再構成：ブタ摘出組織での比較研究
ブタの摘出組織を用いて、LiDARによる表面再構成の精度を検証し、学習ベースのステレオマッチングと比較して高精度・低遅延・高フレームレート・照明や距離への頑健性を示した。また、近赤外光の組織透過が筋肉で深度オフセットを生むことを報告した。
原題: Dense 3D Reconstruction Through Lidar: A Comparative Study on Ex-vivo Porcine Tissue ／ Guido Caccianiga, Julian Nubert, Marco Hutter 他
日本語で読む → - 論文VLA画像認識
MultiPLY: 3D世界におけるマルチセンサリー物体中心の身体性大規模言語モデル
視覚・音・触覚・温度などのマルチセンサリー情報を統合し、3D環境内で能動的に行動しながら物体と対話できる身体性大規模言語モデルを提案。
原題: MultiPLY: A Multisensory Object-Centric Embodied Large Language Model in 3D World ／ Yining Hong, Zishuo Zheng, Peihao Chen 他
日本語で読む → - 論文安全強化学習機械学習
二値フィードバックを用いた長期安全強化学習
二値の安全フィードバックと未知の確率的遷移を持つ制約付きMDPにおいて、各エピソードで安全な状態行動ペアのみを高い確率で実行することを保証する安全強化学習アルゴリズムLoBiSaRLを提案した。
原題: Long-term Safe Reinforcement Learning with Binary Feedback ／ Akifumi Wachi, Wataru Hashimoto, Kazumune Hashimoto
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
Mobile ALOHA：低コスト全身遠隔操作による両腕移動マニピュレーションの学習
低コストな全身遠隔操作システムMobile ALOHAを開発し、既存の静的ALOHAデータセットとの共訓練により、エビの炒め物や調理鍋の収納など複雑な移動マニピュレーションタスクを自律的に達成できることを示した。
原題: Mobile ALOHA: Learning Bimanual Mobile Manipulation with Low-Cost Whole-Body Teleoperation ／ Zipeng Fu, Tony Z. Zhao, Chelsea Finn
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