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
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 → - 論文自動運転ロボティクス
走行軌跡データを用いた自動運転システム安全指標の評価
記録された車両軌跡データを活用し、衝突回避不能な状況を基準として、TTCやPCM、MPrISMなどのリアルタイム安全指標を公平に比較評価する枠組みを提案した。
原題: Evaluation of automated driving system safety metrics with logged vehicle trajectory data ／ Xintao Yan, Shuo Feng, David J. LeBlanc 他
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 → - 論文空中マニピュレーションロボティクス
ロボット間トーチリレー用空中マニピュレータ：システム設計と制御手法
北京2022冬季オリンピックのロボット間トーチリレーに向けて、クアッドロータと3自由度マニピュレータ、単眼カメラからなる空中マニピュレータを設計し、氷雪環境で視覚誘導によるトーチ受け渡しを実現した。
原題: An Aerial Manipulator for Robot-to-robot Torch Relay Task: System Design and Control Scheme ／ Guangyu Zhang, Yuqing He, Liying Yang 他
日本語で読む → - 論文システム統合ロボティクス
モジュール式ロボットシステム統合におけるデジタル化の実現
ロボットシステム統合を自動化・簡素化するため、制約ベースの構成ツール、URDFの改善分析、デジタルツインの活用という3領域を扱った研究。
原題: Enabling Digitalization in Modular Robotic Systems Integration ／ Daniella Tola
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作業における動作予測精度を高める作業空間最適化手法
ロボットが共有作業空間の物体配置やAR仮想障害物を事前に最適化し、人間の動作予測精度を向上させる手法を提案し、被験者実験で有効性を示した。
原題: Workspace Optimization Techniques to Improve Prediction of Human Motion During Human-Robot Collaboration ／ Yi-Shiuan Tung, Matthew B. Luebbers, Alessandro Roncone 他
日本語で読む → - 論文介護ロボットcs.CY
介護現場におけるヒューマノイドロボットの受容：高齢者施設管理者への意識調査
高齢者介護施設の管理者269名を対象にアンケート調査を行い、ヒューマノイドロボット導入に対する期待と懸念（コスト、人間的交流への影響、効果への疑問など）を明らかにした。
原題: Perceptions of Humanoid Robots in Caregiving: A Study of Skilled Nursing Home and Long Term Care Administrators ／ Rana Imtiaz, Arshia Khan
日本語で読む → - 論文医療ロボティクスロボティクス
仮想フィクスチャを用いたロボット支援深部静脈血栓症超音波検査
超音波プローブの押し付け検査をロボットで自動化し、仮想フィクスチャで再現性の高い圧迫操作を実現した研究。
原題: Robot-Assisted Deep Venous Thrombosis Ultrasound Examination using Virtual Fixture ／ Dianye Huang, Chenguang Yang, Mingchuan Zhou 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
ロボットの物体曖昧性解消のための大規模言語モデル
大規模言語モデル（LLM）を用いて、ロボットがユーザーの求める物体を曖昧さなく特定するための意思決定を支援する手法を提案。少数ショットプロンプトエンジニアリングにより、LLMが適切な質問を生成し、複雑な物体群から正しい物体を選び出せることを示した。
原題: LLMs for Robotic Object Disambiguation ／ Connie Jiang, Yiqing Xu, David Hsu
日本語で読む → - 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 → - 論文移動ロボットナビゲーションロボティクス
屋外移動ロボットのためのファジィ論理制御器設計
GPSと近接センサを用いた差動二輪移動ロボットの自律ナビゲーションを、ファジィ論理制御で実現し、障害物回避を含む経路計画をシミュレーションで検証した。
原題: Fuzzy Logic Controller Design for Mobile Robot Outdoor Navigation ／ Assefinew Wondosen, Dereje Shiferaw
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
能力の認識と通信による異種マルチロボット方策の汎化
ロボットが自身と他者の能力を認識・通信することで、チーム構成やサイズが変わっても適応できる分散方策を実現した研究。
原題: Generalization of Heterogeneous Multi-Robot Policies via Awareness and Communication of Capabilities ／ Pierce Howell, Max Rudolph, Reza Torbati 他
日本語で読む → - 論文自動運転/位置推定ロボティクス
NVIDIA DriveWorksと逆ハバサイン公式を用いた道路物体の地理的位置推定
単眼カメラとNVIDIA DriveWorksを活用し、逆ハバサイン公式で道路上の物体を高精度に地理的位置推定する手法を提案した論文。
原題: Geo-locating Road Objects using Inverse Haversine Formula with NVIDIA Driveworks ／ Mamoona Birkhez Shami, Gabriel Kiss, Trond Arve Haakonsen 他
日本語で読む → - 論文プラトーン制御制御
混合自律プラトーン制御におけるパラメータプライバシー保護戦略
混合自律プラトーン制御において、人間運転車両の追従パラメータをプライバシーフィルタで保護しつつ制御性能を維持する手法を提案した論文。
原題: A Parameter Privacy-Preserving Strategy for Mixed-Autonomy Platoon Control ／ Jingyuan Zhou, Kaidi Yang
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
アプローチヒートマップを用いた機能的な固有把持
多指ハンドロボットが、スプレーやドリルなどの道具のボタンやトリガーを操作できるよう、アプローチヒートマップと固有把持を組み合わせて機能的把持を実現する枠組みを提案した。
原題: Functional Eigen-Grasping Using Approach Heatmaps ／ Malek Aburub, Kazuki Higashi, Weiwei Wan 他
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
ロボット支援手術の自律性を高める汎用基盤モデル
手術ロボットの自律性向上に向けて、マルチモーダル・マルチタスクの視覚-言語-行動モデルを構築する道筋を論じた展望論文。
原題: General-purpose foundation models for increased autonomy in robot-assisted surgery ／ Samuel Schmidgall, Ji Woong Kim, Alan Kuntz 他
日本語で読む → - 論文階層制御制御
自律意思決定システムのための階層制御フレームワーク：HMDPとMPCの統合
高レベルの離散的意思決定と低レベルの連続制御を統合するため、ハイブリッドマルコフ決定過程(HMDP)とモデル予測制御(MPC)を組み合わせた階層制御フレームワークを提案した論文。
原題: A hierarchical control framework for autonomous decision-making systems: Integrating HMDP and MPC ／ Xue-Fang Wang, Jingjing Jiang, Wen-Hua Chen
日本語で読む → - 論文安全強化学習機械学習
ニューラル常微分方程式による安定かつ安全な人間整合型強化学習
人間とロボットの動きをニューラルODEで予測し、制御バリア関数と制御リアプノフ関数をアクター・クリティックに統合することで、人間整合型タスクにおける安全性と安定性を両立させる強化学習手法を提案した。
原題: Stable and Safe Human-aligned Reinforcement Learning through Neural Ordinary Differential Equations ／ Liqun Zhao, Keyan Miao, Konstantinos Gatsis 他
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
波浪外乱を考慮した水中ソフトロボットマニピュレータのモデル予測制御
波浪の影響が大きい浅海域で軟体アームを精密に動かすため、波浪外乱を陽に考慮した非線形モデル予測制御を提案し、位置誤差を最大84%削減した。
原題: Model Predictive Wave Disturbance Rejection for Underwater Soft Robotic Manipulators ／ Kyle L. Walker, Cosimo Della Santina, Francesco Giorgio-Serchi
日本語で読む → - 論文システム同定ロボティクス
ハンズオンロボットシステムにおける仮想拘束を用いた動的パラメータ同定のための励起軌道最適化
自己衝突回避を考慮しつつ、URDFとRNEAの記号実装によりロボットの励起軌道を効率的に最適化し、動的パラメータ同定を行う手法を提案。手術文脈での物理的ヒューマンロボットインタラクション実験で作業負荷を30.1%削減した。
原題: Excitation Trajectory Optimization for Dynamic Parameter Identification Using Virtual Constraints in Hands-on Robotic System ／ Huanyu Tian, Martin Huber, Christopher E. Mower 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
縦横アーチを備えたソフトロボット適応足の性能評価
人間の足のように前後・左右両方向に地面へ適応するソフトロボット足を開発し、障害物踏破性能を実験的に評価した。
原題: Investigating the Performance of Soft Robotic Adaptive Feet with Longitudinal and Transverse Arches ／ Anna Pace, Giorgio Grioli, Alice Ghezzi 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
力覚フィードバックによる多指機能把持の適応的動作計画
深層強化学習と関節トルクのリアルタイムフィードバックを組み合わせ、多指ハンドが物体位置に応じて把持姿勢を適応的に調整する動作計画手法を提案した。
原題: Adaptive Motion Planning for Multi-fingered Functional Grasp via Force Feedback ／ Dongying Tian, Xiangbo Lin, Yi Sun
日本語で読む → - 論文階層強化学習機械学習
目標表現における空間的・時間的抽象化の統合
階層強化学習において、空間的抽象化と時間的抽象化を異なる階層レベルで組み合わせた3層アルゴリズムを提案し、複雑な連続制御タスクで有効性を示した論文。
原題: Reconciling Spatial and Temporal Abstractions for Goal Representation ／ Mehdi Zadem, Sergio Mover, Sao Mai Nguyen
日本語で読む → - 論文自動運転/速度計画ロボティクス
自動運転の最適なギャップ選択と速度計画のためのマルチプロファイル二次計画法
自動運転車の速度計画において、時空間上の車間ギャップを幅優先探索で探索し、各ギャップに対して二次計画法で最適な速度プロファイルを求める手法を提案し、Carlaシミュレーションと実車実験で検証した。
原題: Multi-Profile Quadratic Programming (MPQP) for Optimal Gap Selection and Speed Planning of Autonomous Driving ／ Alexandre Miranda Anon, Sangjae Bae, Manish Saroya 他
日本語で読む → - 論文自己位置推定ロボティクス
Velodyneを用いた車両自己位置推定のためのパーティクルフィルタアルゴリズムのベンチマーク
3D LiDARの生点群を用いたパーティクルフィルタによる車両自己位置推定において、点群の間引き率や初期粒子密度が計算効率と精度に与える影響を統計的に分析し、最適な設定を明らかにした。
原題: Benchmarking Particle Filter Algorithms for Efficient Velodyne-Based Vehicle Localization ／ Jose Luis Blanco-Claraco, Francisco Mañas-Alvarez, Jose Luis Torres-Moreno 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
一般線形マルチエージェント系に対する離散時間ストレス行列ベースのフォーメーション制御
離散時間線形マルチエージェント系において、リーダーの速度が時変の場合も含め、ストレス行列に基づくアフィンフォーメーション制御則を提案し、安定性の十分条件を示した。
原題: Discrete-Time Stress Matrix-Based Formation Control of General Linear Multi-Agent Systems ／ Okechi Onuoha, Suleiman Kurawa, Zezhi Tang 他
日本語で読む → - 論文人間ロボット協調ロボティクス
主導か追随か？人間とロボットの協調における適応的タスク計画
人間の主導/追随の好みとパフォーマンスを考慮し、チームパフォーマンス向上と人間の好みの反映を目指すロボットの適応的タスク割り当て・スケジューリング手法を提案し、ユーザ研究で有効性を確認した。
原題: To Lead or to Follow? Adaptive Robot Task Planning in Human-Robot Collaboration ／ Ali Noormohammadi-Asl, Stephen L. Smith, Kerstin Dautenhahn
日本語で読む → - 論文VLAロボティクス
LeTO: 微分可能な軌道最適化による制約付き視覚運動ポリシーの学習
ニューラルネットワークに微分可能な軌道最適化層を組み込み、制約を守りつつ滑らかな動作を生成する視覚運動ポリシーを学習する手法を提案し、実機とシミュレーションで有効性を示した。
原題: LeTO: Learning Constrained Visuomotor Policy with Differentiable Trajectory Optimization ／ Zhengtong Xu, Yu She
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
RESPRECT: 残差強化学習による多指ハンド把持の高速化
事前学習済み方策に残差方策を重ねて学習することで、多指ハンドによる新しい物体の把持を、デモなしで約5倍速く学習できる手法を提案し、実機iCubでも有効性を示した。
原題: RESPRECT: Speeding-up Multi-fingered Grasping with Residual Reinforcement Learning ／ Federico Ceola, Lorenzo Rosasco, Lorenzo Natale
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