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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VLAロボティクス
汎用フローを基盤としたスケーラブルなロボット学習のためのアフォーダンス
大規模な人間のRGBD動画から言語条件付き3Dフローモデルを学習し、その予測を閉ループ方策に用いることで、追加学習なしに18タスクで81%のゼロショット人間→ロボット技能転移を実現した。
原題: General Flow as Foundation Affordance for Scalable Robot Learning ／ Chengbo Yuan, Chuan Wen, Tong Zhang 他
日本語で読む → - 論文分散データ融合ロボティクス
動的システムのためのスケーラブルな因子グラフベース異種ベイズ分散データ融合
異なるが重複する確率変数集合を持つロボット間の分散データ融合を因子グラフで表現し、動的フィルタリングの課題を解決する保守的フィルタリングアルゴリズムを提案。シミュレーションと実機実験で有効性を検証した。
原題: Scalable Factor Graph-Based Heterogeneous Bayesian DDF for Dynamic Systems ／ Ofer Dagan, Tycho L. Cinquini, Nisar R. Ahmed
日本語で読む → - 論文SLAM/ナビゲーションロボティクス
BA-LINS: LiDAR慣性ナビゲーションのためのフレーム間バンドル調整
LiDARキーフレーム間で同一平面上の点を対応付け、フレーム間バンドル調整とIMUプリインテグレーションを因子グラフ最適化で統合したLiDAR慣性ナビゲーション手法を提案し、適応的共分散推定により精度と効率を向上させた。
原題: BA-LINS: A Frame-to-Frame Bundle Adjustment for LiDAR-Inertial Navigation ／ Hailiang Tang, Tisheng Zhang, Liqiang Wang 他
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 → - 論文強化学習ロボティクス
SERL: サンプル効率の高いロボット強化学習のためのソフトウェアスイート
実世界でのロボット強化学習を効率的に行うためのライブラリを開発し、PCB組み立てやケーブル配線などのタスクで25〜50分の訓練で高い成功率を達成した。
原題: SERL: A Software Suite for Sample-Efficient Robotic Reinforcement Learning ／ Jianlan Luo, Zheyuan Hu, Charles Xu 他
日本語で読む → - 論文支援ロボット/視線操作ロボティクス
視線で直感的に操作できる支援ロボットのための没入型GUI
視線で操作できる新しいGUIをロボットに応用し、3自由度アームでのピックアンドプレースを21名が実施、高い操作性と低負荷を確認した。
原題: Diegetic Graphical User Interfaces and Intuitive Control of Assistive Robots via Eye-gaze ／ Emanuel Nunez Sardinha, Marcela Munera, Nancy Zook 他
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 → - 論文群制御cs.MA
部分対称性を活用したマルチエージェント強化学習
マルチエージェント強化学習において、完全な対称性だけでなく部分的な対称性も適応的に利用する枠組みを提案し、サンプル効率と性能を向上させた。
原題: Leveraging Partial Symmetry for Multi-Agent Reinforcement Learning ／ Xin Yu, Rongye Shi, Pu Feng 他
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
ハイパーネットワークによる継続的模倣学習における最適化手法・初期化・アーキテクチャの影響調査
ロボットが人間の実演から連続的に動作スキルを学ぶCLfDにおいて、ハイパーネットワークの最適化器・初期化・ネットワーク構造が学習性能に与える影響を実験的に調査した。
原題: Effect of Optimizer, Initializer, and Architecture of Hypernetworks on Continual Learning from Demonstration ／ Sayantan Auddy, Sebastian Bergner, Justus Piater
日本語で読む → - 論文自動運転ロボティクス
潜在深層強化学習とデモンストレーションを用いた効率的で汎用性の高いエンドツーエンド自動運転システム
正規化フローと変分推論を組み合わせた強化学習と専門家デモンストレーションを統合し、複雑な都市環境でのサンプル効率、安全性、汎化性能を向上させたエンドツーエンド自動運転システムを提案。
原題: Efficient and Generalized end-to-end Autonomous Driving System with Latent Deep Reinforcement Learning and Demonstrations ／ Zuojin Tang, Xiaoyu Chen, Yongqiang Li 他
日本語で読む → - 論文能動学習機械学習
能動学習における高次認知モデルの役割
人間を能動的なデータ源として扱い、人間とAIが互いの意図を多段に推論する高次認知モデルを組み込んだ能動学習の枠組みを提唱し、その計算的検証を行った論文。
原題: The Role of Higher-Order Cognitive Models in Active Learning ／ Oskar Keurulainen, Gokhan Alcan, Ville Kyrki
日本語で読む → - 論文パラレルロボット/特異点解析ロボティクス
3UPS+RPUパラレルロボットにおけるII型特異点と組立変化点の実験的解析
実機の3UPS+RPUパラレルロボットを用いて、II型特異点への近接度を検出する指標を提案し、特異点近傍での制御不能現象を実験的に検証した。
原題: Experimental Analysis of Type II Singularities and Assembly Change Points in a 3UPS+RPU Parallel Robot ／ Jose L. Pulloquinga, Vicente Mata, Angel Valera 他
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
Nigel：過剰駆動型自律車両のメカトロ設計とロバストSim2Real制御
独立全輪駆動・操舵を備えた過剰駆動型スケール自律車両Nigelを開発し、マルチモデル・マルチ目的ロバスト最適制御によるSim2Real転移フレームワークを実機検証した。
原題: Nigel -- Mechatronic Design and Robust Sim2Real Control of an Over-Actuated Autonomous Vehicle ／ Chinmay Vilas Samak, Tanmay Vilas Samak, Javad Mohammadpour Velni 他
日本語で読む → - 論文制御/メタ学習ロボティクス
Proto-MPC: 強風下のクアッドロータ制御のためのエンコーダ・プロトタイプ・デコーダ手法
多様なタスクから共有・固有表現をバランスよく学習するメタ学習手法EPDを提案し、それをモデル予測制御に統合したProto-MPCで、横風を受けるクアッドロータの軌道追従性能を向上させた。
原題: Proto-MPC: An Encoder-Prototype-Decoder Approach for Quadrotor Control in Challenging Winds ／ Yuliang Gu, Sheng Cheng, Naira Hovakimyan
日本語で読む → - 論文形状設計cs.CG
軸対称C多面体から一般Pネットへ
連続的に変形可能な離散軸対称錐ネット（軸対称C多面体）を完全分類し、その半離散類似や比例定理を満たす軸対称Pネット、さらに一般Pネットへと拡張した。
原題: From axial C-hedra to general P-nets ／ Georg Nawratil
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
視触覚セグメンテーションによる物体回転の計測
触覚センサの接触領域をセグメンテーションし、滑りによる把持物体の回転角を推定する手法を提案。未見物体でも最大誤差3度で検出可能。
原題: Measuring Object Rotation via Visuo-Tactile Segmentation ／ Julio Castaño, Pablo Gil
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
飛行ロボットの多点接触インタラクションのための光学式触覚センシング：設計・統合・評価
ドローン底部に搭載する曲面ソフト表面の光学式触覚センサを開発し、2cm間隔の複数接触点の3D位置と力をリアルタイム推定して、着陸や障害物マッピングに応用した。
原題: Optical Tactile Sensing for Aerial Multi-Contact Interaction: Design, Integration, and Evaluation ／ Emanuele Aucone, Carmelo Sferrazza, Manuel Gregor 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
複雑環境における自律ナビゲーション
CNNとDNNを融合した制御器を模倣学習で訓練し、LiDARとカメラを用いて地下洞窟内で目標を探索する自律エージェントのナビゲーション性能をモンテカルロ法で評価した。
原題: Autonomous Navigation in Complex Environments ／ Andrew Gerstenslager, Jomol Lewis, Liam McKenna 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 → - 論文水中ナビゲーションロボティクス
不完全なDVL計測に対処するためのデータ駆動型戦略
自律水中航法でDVLのビームが欠損した際に、深層学習モデル（LiBeamsNetとMissBeamNet）とモデルベース推定器を比較し、学習手法が速度予測精度で16%以上優れることを示した。
原題: Data-Driven Strategies for Coping with Incomplete DVL Measurements ／ Nadav Cohen, Itzik Klein
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
多目的最適化による半自動ロボット分解シーケンスの生成
3D CADモデルから得た幾何情報とロボットシミュレーションに基づき、NSGA-IIIに着想を得た多目的遺伝的アルゴリズムで、半自動ロボット分解の実行可能で安定な作業順序を生成する手法を提案した。
原題: Many-Objective-Optimized Semi-Automated Robotic Disassembly Sequences ／ Takuya Kiyokawa, Kensuke Harada, Weiwei Wan 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
Robo-ABC: 意味的対応関係によるカテゴリを超えたアフォーダンス汎化
人間の動画から接触点を含むアフォーダンス記憶を抽出し、拡散モデルによる意味的対応関係を利用して未知物体へ接触点を転移することで、ゼロショットでカテゴリ外の物体操作を可能にするフレームワークを提案。
原題: Robo-ABC: Affordance Generalization Beyond Categories via Semantic Correspondence for Robot Manipulation ／ Yuanchen Ju, Kaizhe Hu, Guowei Zhang 他
日本語で読む → - 論文医療ロボティクス/AR/人間-ロボット協調ロボティクス
経皮的腎結石砕石術のための拡張現実と人間-ロボット協調フレームワーク：システム設計、実装、性能指標
経皮的腎結石砕石術において、拡張現実（AR）ヘッドマウントディスプレイと人間-ロボット協調制御を組み合わせ、穿刺の精度と再現性を向上させるシステムを開発し、従来の手動穿刺や2Dモニタ表示より高精度・低作業負荷であることを示した。
原題: Augmented Reality and Human-Robot Collaboration Framework for Percutaneous Nephrolithotomy: System Design, Implementation, and Performance Metrics ／ Junling Fu, Matteo Pecorella, Elisa Iovene 他
日本語で読む → - 論文SLAMロボティクス
PLE-SLAM：点・線特徴と効率的IMU初期化に基づく視覚慣性SLAM
点と線の特徴を併用し、IMU初期化を効率化したリアルタイム視覚慣性SLAMを提案。動的特徴除去やCNN/GNNによるループ検出も統合し、公開データセットで高精度を示した。
原題: PLE-SLAM: A Visual-Inertial SLAM Based on Point-Line Features and Efficient IMU Initialization ／ Jiaming He, Mingrui Li, Yangyang Wang 他
日本語で読む → - 論文マルチモーダルセグメンテーション画像認識
モダリティ欠損シーンセグメンテーションのためのフーリエプロンプトチューニング
自動運転のマルチモーダルセグメンテーションにおいて、モダリティの欠損やセンサーエラーに対処するタスクを設定し、欠損を考慮したモダリティスイッチ戦略とフーリエプロンプトチューニングを提案した。
原題: Fourier Prompt Tuning for Modality-Incomplete Scene Segmentation ／ Ruiping Liu, Jiaming Zhang, Kunyu Peng 他
日本語で読む → - 論文視覚オドメトリ画像認識
単眼視覚オドメトリのための運動一貫性損失と注意機構に基づく深層学習
連続する重複動画クリップに現れる繰り返し運動を利用した運動一貫性損失を導入し、KITTIオドメトリベンチマークでモデル性能を向上させた。
原題: Motion Consistency Loss for Monocular Visual Odometry with Attention-Based Deep Learning ／ André O. Françani, Marcos R. O. A. Maximo
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
群衆内での自己ナビゲーション：不変集合に基づくアプローチ
非ホロノミックロボットが非協力的な群衆中を安全に移動するため、入力制約付きフィードバック制御器と不変集合を設計し、目標へ誘導する計画戦略を提案した。
原題: Self-navigation in crowds: An invariant set-based approach ／ Veejay Karthik J, Leena Vachhani
日本語で読む → - 論文空中プラットフォーム制御ロボティクス
吊り下げ型劣駆動空中プラットフォームの振動抑制のためのオブザーバベース制御器設計
吊り下げ型空中プラットフォームを球面二重振り子としてモデル化し、IMUのみを用いた拡張カルマンフィルタで振れ角を推定して、最適状態フィードバックとPD+制御器により振動を抑制する手法を提案・検証した。
原題: Observer-based Controller Design for Oscillation Damping of a Novel Suspended Underactuated Aerial Platform ／ Hemjyoti Das, Minh Nhat Vu, Tobias Egle 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
SoftFoot: 障害物や不整地歩行のための適応型ロボット足の解析モデルと実験的検証
滑車・腱・バネを組み合わせた受動的な適応型ロボット足「SoftFoot」を提案し、従来の剛体足・柔軟足と比較して、障害物上での支持面積が最大となり、衝撃吸収性能も柔軟足に匹敵することを実験で示した。
原題: Analytical Model and Experimental Testing of the SoftFoot: an Adaptive Robot Foot for Walking over Obstacles and Irregular Terrains ／ Cristina Piazza, Cosimo Della Santina, Giorgio Grioli 他
日本語で読む → - 論文物体検出画像認識
農業におけるYOLOアルゴリズムを用いた物体検出：文献計量分析と系統的レビュー
農業分野でのYOLOの研究動向を文献計量分析と系統的レビューで調査し、タスク別の改良や統合、導入課題を整理した。
原題: Agricultural Object Detection with You Look Only Once (YOLO) Algorithm: A Bibliometric and Systematic Literature Review ／ Chetan M Badgujar, Alwin Poulose, Hao Gan
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